Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


“ема: «агальна система геодезичних координат та основн≥ засади геодезичних вим≥рювань




ћета: ѕрактичне засвоЇнн€ системи геодизичних координат, cиcтем геодезичних одиниць та загальних принцип≥в геодезичного спостереженн€ та вим≥рювань.

ѕерел≥к питань на практичне вивченн€:

1. ¬≥домост≥ про ф≥гуру «емл≥ та системи координат
2. ¬изначенн€ положенн€ точок на поверхн≥ «емл≥
3. ќсновн≥ м≥рн≥ одиниц≥ геодез≥њ
4. ѕринципи орган≥зац≥њ ≥ виконанн€ геодезичних роб≥т

“еоретичн≥ та методичн≥ в≥домост≥:

‘≥зична поверхн€ «емл≥ на 71% складаЇтьс€ з вод€ноњ поверхн≥, на 29% Ц з суш≥, €ка мало в≥дступаЇ в≥д вод€ноњ поверхн≥ (до 0,15 % - пор≥вн€но з рад≥усом «емл≥ у найвищих горах). «а загальну форму «емл≥ приймають р≥вневу поверхню океан≥в в њх спок≥йному стан≥.

÷€ поверхн€ носить назву геоњда (в≥д двох грецьких сл≥в: "земл€-вигл€д"). ” кожн≥й своњй точц≥ р≥внева поверхн€ перпендикул€рна до пр€мовисноњ л≥н≥њ, €ка проходить через цю точку. (рис. 1).

–ис. 1. ѕоверхн€ геоњда.

 ривизна геоњда зм≥нюЇтьс€ так нер≥вном≥рно, що њњ неможливо подати математичним р≥вн€нн€м, тобто р≥внева поверхн€ «емл≥ не зб≥гаЇтьс€ з поверхнею жодноњ математичноњ ф≥гури.

«а математичну ф≥гуру «емл≥ прийн€то ел≥псоњд обертанн€ (рис. 2). ўоб знайти числов≥ значенн€ нап≥восей земного ел≥псоњда, було покладено багато зусиль. ƒл€ цього виконувались так зван≥ градусн≥ вим≥рюванн€, €к≥ пол€гали у визначенн≥ довжини дуг мерид≥ан≥в на р≥зних широтах. Ќин≥ у кожн≥й держав≥ беруть св≥й земний ел≥псоњд, так званий референц - ел≥псоњд, поверхн€ €кого найкраще зб≥гаЇтьс€ з поверхнею геоњда на територ≥њ даноњ держави. Ќа територ≥њ ”крањни з 1940, року застосовуЇтьс€ референц-ел≥псоњд ‘. ћ.  расовського. …ого параметри: a = 6 378 245 м, b = 6 356 863 м.

 

–ис. 2. ћатематична ф≥гура «емл≥.

ѕоложенн€ точок земноњ поверхн≥ визначаютьс€ географ≥чними координатами проекц≥й цих точок на поверхню сфери ≥ висотою. ” геодез≥њ вид≥л€ютьс€ геодезичн≥ та астроном≥чн≥ координати, але така детал≥зац≥€ не суттЇва. –озгл€немо основн≥ системи координат, з €кими геодезисти зустр≥чаютьс€ в своњй практичн≥й робот≥.

÷€ система Їдина дл€ вс≥Їњ «емл≥. ѕри цьому приймають, що поверхн€ геоњда зб≥гаЇтьс€ з поверхнею ел≥псоњда. «а початок в≥дл≥ку приймають початковий мерид≥ан PM0P1, що проходить через центр обсерватор≥њ √ринв≥ча ≥ площину екватора EO (рис. 3).

√еограф≥чна широта j певноњ точки ћ Ц це кут м≥ж рад≥усом вектором OM ≥ площиною екватора. √еограф≥чна довгота l точки ћ Ц це двогранний кут, утворений мерид≥аном точки M ≥ √ринв≥чським мерид≥аном. Ўироти в≥драховуютьс€ в≥д площини екватора до п≥вноч≥ й п≥вдн€ в≥д 0∞ до 90∞. Ўироти точок, розташованих у п≥вн≥чн≥й п≥вкул≥, називають п≥вн≥чними, у п≥вденн≥й Ц п≥вденними. ƒовготи в≥драховують в≥д площини початкового мерид≥ана до сходу ≥ заходу в≥д 0∞ до 180∞. “очки, що розташован≥ на сх≥д в≥д початкового мерид≥ану мають сх≥дн≥ довготи, на зах≥д Ц зах≥дн≥.

–ис. 3. —истема географ≥чних координат.

 

—истема координат √аусса- рюгера. ¬ основу системи координат покладена проекц≥€ запропонована н≥мецьким вченим  . √ауссом ≥ розроблена дл€ користуванн€ на практиц≥ ≥ншим н≥мецьким вченим Ћ.  рюгером (рис. 4).

«емний ел≥псоњд под≥л€ють мерид≥анами на зони (рис. 5), що дор≥внюють за довготою 6∞. «они нумерують з заходу на сх≥д, починаючи в≥д √ринв≥чського мерид≥ану.

—ередн≥й мерид≥ан кожноњ зони називають осьовим.  ожна така зона проектуЇтьс€ на поверхню поперечного цил≥ндру дотичного до середнього мерид≥ану зони. ¬≥сь цил≥ндра розм≥щуЇтьс€ у площин≥ екватору.

ѕроектуванн€ провод€ть так, щоб зберегти под≥бн≥сть зображенн€ контур≥в. ”творена проекц≥€ називаЇтьс€ конформною (у переклад≥ з латинськоњ Ц "под≥бний") поперечно-цил≥ндричною. ÷ил≥ндр розр≥зають по тв≥рн≥й ≥ розгортають на площин≥.

–ис. 4. —истема координат √ауса- рюгера.

–ис. 5. –озпод≥л на зони земноњ поверхн≥.

ќсьовий мерид≥ан зображатиметьс€ пр€мою л≥н≥Їю, €ку приймають за в≥сь абсцисс (рис. 4). ¬≥сь ординат Ц л≥н≥€ екватору. ѕочаток координат дл€ вс≥х зон приймають у точц≥ перетину осьового мерид≥ану даноњ зони з екватором. јбсциси, €к≥ в≥драховуютьс€ в≥д екватору до п≥вн≥чного полюсу, вважають додатними, до п≥вденного Ц в≥д'Їмними; значенн€ ординат в≥д осьового мерид≥ана на сх≥д Ц додатними, на зах≥д Ц в≥д'Їмними.

ќск≥льки територ≥€ ”крањни розташована у п≥вн≥чн≥й п≥вкул≥, то абсциси вс≥х њњ точок додатн≥. ўоб уникнути в≥д'Їмних значень ординат, осьовий мерид≥ан кожноњ зони умовно перенос€ть на зах≥д на 500 км, тобто ординату осьового мерид≥ану приймають не за нуль, а за 500 км. ѕри цьому прийн€то таку систему запису ординат, наприклад: Y = 8 374 215 м. вказуЇ на те, що точка знаходитьс€ у 8 зон≥, њњ ордината дор≥внюЇ Ц125785 м. (374215 - 500000) (рис. 6)

–ис. 6. ¬изначенн€ координат точок.

 

—истема пр€мокутних координат ƒекарта. ƒл€ проведенн€ геодезичних та маркшейдерських зйомок ≥ дл€ зображенн€ њх результат≥в на планах та картах найб≥льш зручною Ї система пр€мокутних площинних координат.(рис. 7)

” ц≥й систем≥ в≥сь у спр€мована на п≥вн≥ч, в≥сь х на сх≥д. ѕ≥вн≥чний напр€м ос≥ у вважаЇтьс€ додатн≥м а п≥вденний Ц в≥д'Їмним; дл€ ос≥ х Ц сх≥дний додатн≥й, а зах≥дний в≥д'Їмний.  оординатн≥ ос≥ под≥л€ють площину малюнка на 4 чверт≥: IV - ѕн«; ≤ - ѕн—; III - ѕд«; II - ѕд—;

–ис. 7. —истема координат ƒекарта.

ѕол€рна система координат. ” практиц≥ зйомочних ≥ розбивочних роб≥т ≥нод≥ використовуЇтьс€ пол€рна система координат (рис. 8).

¬ н≥й положенн€ будь-€коњ точки ј на площин≥ визначаЇтьс€ двома координатами: рад≥усом-вектором r що виходить з полюса ќ, та пол€рним кутом d, що в≥драховуЇтьс€ за ходом годинниковоњ стр≥лки в≥д пол€рноњ ос≥ до рад≥уса-вектора.

–ис. 8. ѕол€рна система координат.

јбсолютн≥ та в≥дносн≥ висоти точок м≥сцевост≥. ѕри зображенн≥ земноњ поверхн≥ на площин≥ в вигл€д≥ плану або каpти, пpи пpоектуваннi ≥ будiвництвi ≥нженерних споpуд необхiдно мати у€ву пpо неpiвностi земноњ повеpхнi, пpо те, наск≥льки одна точка pозмiщена вище або нижче вiд iншоњ.

¬заЇмне положенн€ точок в вертикальн≥й площин≥ характеризуЇтьс€ висотами точок.

„ерез кожну точку по поверхн≥ «емл≥ можна провести рiвневу поверхню. ѕри невеликих в≥ддал€х м≥ж точками можна вважати, що piвневi поверхн≥ паралельн≥ одна одн≥й (pис. 9). ¬исотою точки називаЇтьс€ вiдpiзок пp€мовисноњ лiнiњ вiд цiЇњ точки до певноњ piвневоњ повеpхнi, прийн€тоњ за початок в≥дл≥ку висот.

якщо висоту точки визначають в≥дносно основноњ piвневоњ поверхн≥, то так≥ висоти називають абсолютними. јбсолютними висотами точок A, B, C, D Ї в≥дпов≥дно довжини в≥др≥зк≥в Aa, Bb, Cc, Dd. “очки, розм≥щен≥ на одн≥й piвневiй поверхн≥ (точки B та C, pис. 9), мають одинаков≥ висоти. ѕереважно абсолютн≥ висоти позначаютьс€ буквою H.

 

–ис. 9. ƒо визначенн€ абсолютних та в≥дносних висот.

«а основну piвневу поверхню прийн€та поверхн€, €ка проходить через нуль  рондшатського футштока. ‘утшток €вл€Ї собою м≥дну пластину, закр≥плену в уступ≥ мосту через обв≥дний канал в м.  ронштадт≥. Ќанесена на пластин≥ горизонтальна риска в≥дпов≥даЇ середньому р≥вню води в Ѕалт≥йському мор≥, спостер≥ганн€ за €ким ведуть з 1825 p. “ому система висот в наш≥й крањн≥ маЇ назву Ѕалт≥йськоњ.

«а початок в≥дл≥ку висот може бути прийн€та будь-€ка piвнева поверхн€, наприклад, piвнева поверхн€, €ка проходить через точку A (рис. 9). ¬исоти, обчисленi вiдносно де€коњ умовноњ piвневоњ повеpхнi, називаютьс€ умовними або вiдносними. ”мовна висота точки A дор≥внюЇ нулю, точок B та C дор≥внюЇ в≥др≥зкам Bb¢Cc¢, а точки D - Dd¢.

¬исота одн≥Їњ точки вiдносно piвневоњ повеpхнi iншоњ точки називаЇтьс€ вiдносною висотою або пеpевищенн€м h цих точок. “аким чином, пеpевищенн€ доpiвнюЇ piзницi абсолютних або умовних висот двох точок. ƒл€ точок AD можна записати

.

якщо вiдома висота точки A та вимip€не пеpевищенн€ h мiж точками AD, то висота точки D обчислюЇтьс€ за фоpмулою

.

ќсновн≥ геодезичн≥ одиниц≥ вим≥ру. ¬ таблицi наведенi пpефiкси, €кi служать дл€ позначенн€ кpатних одиниць в метpичнiй системi мip.

Ќайменуванн€ преф≥кса ѕозначенн€ ¬≥дношенн€ до одиниц≥
п≥ко п 10-12
нано н 10-9
м≥кро ћк 10-6
м≥л≥ м 10-3
санти с 10-2
деци д 10-1
дека ƒе  
гекто г 102
к≥ло к 103
мега ћ 106
г≥га 109
тера 1012

ќдиницею мipи площi Ї квадpатний метp. —то квадpатних метpiв доpiвнюють одному аpу (а), 100 а доpiвнюЇ 1 гектаpу. “аким чином:

100м2 = 1а;
100а = 1га;
10 000м2 = 1га;
100га = 1км2.

ƒл€ вимipюванн€ кутових величин викоpистовуютьс€ тpи види кутових мip: рад≥анна, градусна та дес€тинна або градова. –ад≥анна м≥ра €вл€Ї собою вiдношенн€ довжини вiдповiдноњ дуги до њњ pадiуса. –адiан - це центpальний кут, що спиpаЇтьс€ на дугу, довжина €коњ доpiвнюЇ њњ pадiусу. ¬≥н позначаЇтьс€ гpецькою буквою r.

–ад≥анна мipа викоpистовуЇтьс€ пiд час pозpахункiв на електpонно-обчислювальних машинах.

√pадусна мipа одеpжана шл€хом подiлу пp€мого кута на 90 piвних частин. ќсновною одиницею Ї гpадус, вiн мiстить 60 мiнут, кожна мiнута - 60 секунд:

пр€мого кута .

√радусна м≥ра вим≥рюванн€ кутових величин маЇ найширше викоpистанн€ в геодезiњ, пеpеважна кiлькiсть пpиладiв дл€ вимipюванн€ кутiв маЇ в≥дл≥ков≥ пристроњ з подiлками в гpадуснiй мipi.

¬ дес€тинн≥й або гpадов≥й мip≥ основною одиницею Ї гpад. √pад отpимуЇтьс€ чеpез подiл пp€мого кута на 100 piвних частин. 1 гpад мiстить 100 гpадових мiнут (сантигpад), 1 гpадова мiнута - 100 гpадових секунд (сантисантигpад), тобто:

1 g = 1/100 пр€мого кута

√радова м≥ра кутових величин застосовуЇтьс€ в де€ких теодол≥тах закордонного виробництва, а також в кодових теодол≥тах та електронних тахеометрах.

ѕоp€д з гpадом викоpистовуЇтьс€ аналогiчна одиниц€, €ка називаЇтьс€ гон. 1 гон доpiвнюЇ 1 гpаду та мiстить 1000 мiлiгон, тобто:

гон мгон.

«в'€зок мiж системами вимipюванн€ кутових величин такий:

якщо «емлю пpийн€ти за сфеpу pадiусом R=6367км, то отpимаЇмо наступне спiввiдношенн€ мiж кутовими та лiнiйними величинами на повеpхнi «емлi:

ќдиниц€ вимipюванн€ часу - секунда. «а секунду пpийн€та 1/86 400 частина сеpеднiх сон€чних д≥б. —он€чна доба - це пpомiжок часу мiж двома послiдовними пpоходженн€ми —онц€ через найвищу точку над гоpизонтом. ƒоба д≥литьс€ на 24 години (h), година - на 60 хвилин (m), хвилина мiстить 60 секунд (s). ўоб вiдpiзнити цi одиницi вiд вiдповiдних кутових, вони називаютьс€ годинними ≥ позначаютьс€ вiдповiдно h, m, s. «в'€зок мiж годинними одиниц€ми ≥ кутовими такий:

24h ƒоpiвнюють 360
1h - " - 15
1m - " - 15'
1s - " - 15"

ќдиницею вимipюванн€ темпеpатуpи Ї кельвiн ( ) або гpадус за шкалою ÷ельс≥€ (—); темпеpатуpа, виpажена в кельвiнах по теpмодинамiчнiй шкалi, називаЇтьс€ абсолютною та позначаЇтьс€ . «в'€зок мiж абсолютною темпеpатуpою ≥ темпеpатуpою по стогpадуснiй шкалi ÷ельсi€ (t) виpажаЇтьс€ фоpмулою:

“pадицiйними одиниц€ми вимipюванн€ тиску служать фiзична атмосфеpа (атм) i мiлiметp pтутного стовпа (мм pт.ст.), €кий зр≥вноважуЇ тиск повiтp€ного стовпа. јтмосфеpний тиск на piвнi моp€ на шиpотi 45 пpи темпеpатуpi 0—, доpiвнюЇ в сеpедньому 760 мм pт.ст. ≥ називаЇтьс€ фiзичною атмосфеpою.

≤снуючi пpилади вимipюванн€ атмосфеpного тиску мають в основному градуюванн€ в мм pт.ст. ќднак мiжнаpодна система одиниць встановлюЇ ≥ншу одиницю тиску - паскаль (ѕа).

ѕаскаль - це тиск, пpи €кому на площу в 1м дiЇ сила в 1н (ньютон).

1 мм pт. ст. = 133 ѕа;

1 атм. = 760 мм pт. ст. = 1013 гѕа (гектопаскаль)

÷€ величина пpиймаЇтьс€ за ноpмальний атмосфеpний тиск.

ќдиниц€ вимipюванн€ маси - кiлогpам (кг).

ѕринципи орган≥зац≥њ ≥ виконанн€ геодезичних роб≥т. ќpганiзацi€ геодезичних pобiт вимагаЇ дотpимуватись основного пpавила - пеpеходу вiд загального до окpемого. якщо, напpиклад, у кiнцевому пiдсумку необхiдно одеpжати плани ≥ каpти з зобpаженн€м деталей мiсцевостi, то звичайно не починають зйомку мiсцевостi з цих деталей, а спочатку ствоpюють основу, за допомогою €коњ можна було б обТЇднати вс≥ вим≥ри в одну систему. “ому до зйомки необх≥дно на мiсцевостi намiтити p€д точок, закpiпити њх положенн€ спецiально встановленими знаками, зpобити геодезичнi вимipюванн€ дл€ визначенн€ взаЇмного положенн€ цих точок, а потiм вже знiмати деталi, пpив'€зуючи њх до намiчених ≥ закpiплених точок.

“акi точки, точно визначенi та надiйно закp≥пленi на мiсцевостi, ствоpюють геодезичну основу або опоpу. √еодезична основа дiлитьс€ на гоpизонтальну (планову) ≥ веpтикальну (висотну).

“аким чином, геодезичнi pоботи складаютьс€ ≥з ствоpенн€ геодезичноњ основи ≥ зйомки деталей.

–ис. 10. —пособи визначенн€ положенн€ точки в≥дносно основи.  

ѕpи виконанн≥ геодезичних pобiт дл€ визначенн€ положенн€ кожноњ окpемоњ точки вiдносно вже визначених pанiше точок можливе викоpистанн€ piзноманiтних способiв. Ќехай заданi точки AB ≥ по вiдношенню до них потpiбно визначити положенн€ точки (pис. 10).

а) можна вимip€ти вiддаль ab вiд точок AB до точки - це спос≥б лiнiйних засiчок;

б) можна вимip€ти довжину пеpпендикул€pа P, опущеного з точки на AB та вiддаль m вiд A до њњ основи D - це спос≥б пр€мокутних координат або пеpпендикул€piв

в) можна вимip€ти кут a та вiддаль a вiд A до - це пол€pний спосiб;

г) можна вимip€ти кути ab бiл€ точок AB - це спосiб кутових засiчок.

√еодезичнi pоботи, що виконуютьс€ з метою складанн€ планiв ≥ каpт, а також дл€ виpiшенн€ спецiальних iнженеpних задач, умовно pоздiл€ютьс€ на польовi, котpi виконуютьс€ в полi, тобто безпосеpедньо вимipювальнi pоботи, та камеpальнi, €кi виконуютьс€ в кабiнетних умовах ≥ пол€гають в математичн≥й обробц≥ вимipювань та складаннi планiв ≥ каpт.

ќб'Їктами польових pобiт, €к вище зазначено, Ї кути мiж напp€мками на piзнi точки та вiддалi.  ооpдинати точок, можуть визначатис€ pадiогеодезичними та супутниковими навiгацiйними системами.

ѕpоцес польових вимipювань, €кий пpоводитьс€ з метою складанн€ планiв та каpт, називаЇтьс€ зйомкою мiсцевостi. ¬ пpоцесi зйомок ведетьс€ жуpнал, в €кому фiксуютьс€ pезультати польових вимipювань, абpис, €кий €вл€Ї собою схематичне кpесленн€ мiсцевостi. Ѕpигада, що виконувала польовi pоботи, несе вiдповiдальнiсть за повноту i достовipнiсть польових матеpiалiв.

 амеpальнi геодезичнi pоботи пол€гають в математичн≥й та гpафiчнiй обpобцi польових матеpiалiв.  iнцева мета камеpальних pобiт - це складанн€ план≥в та каpт дiл€нок мiсцевостi, обчисленн€ кооpдинат точок геодезичноњ опоpи. ћатематична обpобка ведетьс€ за допомогою електpонноњ обчислювальноњ технiки, а в випадку викоpистанн€ фотограмметричних метод≥в зйомки - за допомогою спецiальних стеpеофотогpамметpичних пpиладiв. ¬ останньому випадку пpоцес вимipювань пеpеноситьс€ в камеpальнi умови, ≥ задача польових pобiт - це одеpжанн€ фотознiмка мiсцевостi.

 

ѕрактичн≥ завданн€:

1. ¬изначити номер зони в €к≥й знаходитьс€ точка ј з такими координатами:-

х = 6237456 м. у =7415294м.

2. ¬изначити чверт≥ в €ких знаход€тьс€ точки з наступними координатами:

ј (х = +215,34м; у = Ц34,45м)

¬ (х = Ц171,35м; у = +28,41м)

— (х = +27,54м; у = +36,72м)

у систем≥ пр€мокутних координат ƒекарта.

ѕитанн€ дл€ самоконтролю

1. ўо таке р≥внева поверхн€?

2. √еоњд ≥ земний сфероњд.

3. –еференц-ел≥псоњд ‘.ћ. расовського.

4. ƒати характеристику географ≥чних координат.

5. —истема координат √аусса- рюгера.

6. ƒати характеристику систем≥ пр€мокутних координат.

7. ƒати характеристику систем≥ пол€рних координат.

–екомендована л≥тература:

1.  люшин ≈. Ѕ.,  иселев ћ. »., ћихелев ƒ. Ў., ‘ельдман ¬. ƒ. »нженерна€ геодези€. Ц ћ.: ¬ысша€ школа, 2000. Ц 464 с.

2. √еодез≥€. „астина перша (за загальною редакц≥Їю —. √. ћогильного, —. ѕ. ¬ойтенка). Ц „ерн≥г≥в,  ѕ Д¬идавництво Д„ерн≥г≥вськ≥ оберегиФ, 2002 р. Ц 408 с.

3. ¬изгин ј. ј., √аньшин ¬. Ќ.,  оуги€ ¬. ј.,  упчинов ». »., ’ренов Ћ. —. »нженерна€ геодези€ / ѕод общей ред. проф. Ћ.—. ’ренова. Ц ћ.: ¬ысша€ школа, 1985. Ц 352 с.

4. ¬изгин ј. ј.,  оуги€ ¬. ј., ’ренов Ћ. —. ѕрактикум по инженерной геодезии: ”чебное пособие дл€ вузов. Ц ћ.: Ќедра, 1989. Ц 286 с.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-01-29; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 2284 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ќеосмысленна€ жизнь не стоит того, чтобы жить. © —ократ
==> читать все изречени€...

425 - | 387 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.059 с.