Превышения точек
поверхности земли в процессе
тахеометрической съемки выполняется
с помощью тригонометрического
нивелирования. Судя по схеме
тригонометрического нивелирования
рис. 8, превышение h = h’ + i – v, где: h’ = d·tg;
i – высота прибора; v – высота наведения
по рейке или вешке. Отсюда полная формула
нивелирования:
h = d·tg
+ i – v + f,
где: d – горизонтальное
проложение линии между нивелируемыми
точками;
— угол наклона
линии;
f – поправка в
результат нивелирования за кривизну
Земли и рефракцию, равная
, здесь: R – радус Земли. Поправка f не
превышает 1 см прирасстоянии до рейки
до 300 м.
Ошибка
тригонометрического нивелирования
составляет 4 см на каждые 100 м расстояния
(за счет погрешностей в измерении
вертикального угла ± ½ t и расстояния
оптическим нитяным дальномером в 1/400
D). Поэтому поправка f при расстояниях
до рейки менее 300 м не учитывается.
Рисунок 8. Схема
тригонометрического нивелирования
Формулу можно так
же упростить, если при измерениях
соблюдать условие v = i, т. е. высота
визирования по рейке должна быть равной
высоте прибора. Тогда:
h = d·tg.
Если в процессе
вычисления превышений используется
горизонтальное проложение наклонного
дальномерного расстояния d
= (100ℓ + )Cos2,
то:
.
Вопросы для самоконтроля
1)
Для чего используются вертикальные
углы в геодезии?
2) Нарисуйте схему
измерения угла наклона?
3) Объясните
технологию измерения угла наклона?
4) Какие схемы
оцифровок шкал вертикальных кругов
тахеометров Вы знаете?
5) Какие условия
является главными при измерении
вертикального угла?
6)
Дайте определение места нуля (МО)
вертикального круга тахеометра?
7)
Напишите формулы для вычисления места
нуля (МО) вертикального круга та
хеометра
2Т30?
Алгоритм
определения МО вертикального круга
тахеометра и его приведения к
нулю?
9)
Нарисуйте схему
тригонометрического нивелирования
?
10) Напишите полную
формулу тригонометрического нивелирования?
11)
Как вычислить поправку в результат
нивелирования за кривизну Земли и реф
ракцию?
12)
Напишите формулу для вычисления
горизонтального проложения дальномерно
го расстояния?
Список литературы
Основная
1.
Маслов А.В.,
Гордеев А.В., Батраков
Ю.Г. Геодезия.
– М.: “КолосС”, 2006. – 598.
Дополнительная
1.
Поклад Г.Г.
Геодезия (ч.1). Учебник. Воронеж, издательство
«Истоки», 2004. – 226 с.
2.
Лысов А. В., Шиганов А.С.
Геодезия. Методические указания по
изучению дисциплины и выполнению
курсовой работы студентами 2 курса очной
и 3 курса заочной формы обучения
специальностей 120301 “Землеустройство”
и 120302. ФГОУ ВПО «Сарат. Гос. Агр. Ун-т им.
Н.И. Вавилова», Саратов, 2007.- 52 с.
Лекция
4
Тахеометрическая
съемка
4.1. Плановое и
высотное обоснование
Полевым
работам при тахеометрической съемке
предшествует составление
проекта,
включающего
подбор необходимых картографических
материалов, каталогов пунктов
планово-высотного обоснования и выбор
способа создания съемочной сети в
зависимости от объекта съемки,
ее масштаба и имеющихся в наличии
приборов.
Полевые
работы
при тахеометрической съемке включают
в себя рекогносцировку местности,
создание сети съемочного обоснования
и съемку ситуации
и рельефа.
Рекогносцировка
—
это знакомство с местностью в районе
будущей съемки, отыскание
пунктов обоснования и выбор места для
закрепления точек съемочной сети. Эти
точки следует
располагать по возможности на возвышенных
местах, с хорошим обзором местности с
учетом
обеспечения взаимной видимости между
смежными точками.
Густота
точек съемочной сети
зависит от масштаба съемки, сложности
рельефа, застроенности
или залесенности снимаемой территории.
Количество точек съемочных сетей на 1
км2
незастроенных
территорий для планов масштаба 1: 1 000
должно быть не менее 16 точек, 1: 2 000 –12
точек, 1: 5 000 — 4 точек; на незастроенных
территориях при съемке в масштабе 1: 500
и на застроенных территориях плотность
точек съемочных сетей определяется
рекогносцировкой.
Планово-высотную
основу тахеометрической съемки составляют
пункты государственной геодезической
опорной сети, сетей сгущения и съемочной
сети.
Создание
съемочной сети называются работы по
закреплению на местности и определению
координат точек, с которых будет
выполняться тахеометрическая съемка
участка земной поверхности.
Съемочная
геодезическая сеть
создается
в виде:
-
теодолитно-нивелирных
ходов
— при съемке рельефа с сечением до 1 м; -
теодолитно-высотных
и -
тахеометрических
ходов
— при съемке рельефа с сечением через
2 м и более.
В
теодолитно-нивелирных
ходах
стороны
измеряются мерной лентой, либо косвенным
путем (прямой засечкой), или соответствующими
по точности электронными дальномерами
либо тахеометрами. Горизонтальные углы
измеряются техническими
теодолитами, а превышение точек хода —
методом геометрического нивелирования.
В
открытой местности можно применить
прямую засечку,рис.1, если точка М видна
с 3-х опорных точек:
Рисунок.1 Схема
прямой засечки
На
пунктах А, В, С измеряются углы ,
,
,
. По известным координатам точек А, В, С
вычисляются длины сторон АМ,ВМ, СМ и их
дирекционные углы. Трижды от А, В, С
вычисляются координаты точки М,
определяются ее осредненные координаты.
Отклонение ее координат по каждой из
трех сторон не должно превышать 1/1000.
Высота точки М определяется геометрическим
нивелированием. Погрешность в превышениях
допускается в зависимости от класса
нивелирного хода.
Если
местность закрытая, то между опорными
точками прокладывают теодолитно-нивелирный
ход.
Он
может быть замкнутым, если поблизости
нет достаточного количества опорных
пунктов, или разомкнутым, опирающимся
на два и более и более пунктов, рис. 2:
Рисунок.2.
Схемы теодолитных ходов
В
теодолитно-высотных
ходах
длины
сторон и горизонтальные углы измеряются
так же, как и в предыдущем
случае; превышения же точек хода
определяются методом тригонометрического
нивелирования.
Тахеометрические
ходы
служат для
сгущения съемочной сети. Поэтому до
начала тахеометрических работ пункты
съемочного обоснования должны быть
доведены до плотности, обеспечивающей
возможность прокладывания тахеометрических
ходов с соблюдением требований,
(Табл. 1.).
Таблица
1 — Параметры тахеометрических ходов
|
Масштаб съемки |
Максимальная |
Максимальная |
Максимальное |
|
1:5 000 |
1200 |
300 |
6 |
|
1:2 000 |
600 |
200 |
5 |
|
1:1000 |
300 |
150 |
3 |
|
1:500 |
200 |
100 |
2 |
Тахеометрические
ходы
отличаются от теодолитно-высотных тем,
что стороны в них измеряются
обычно
с помощью нитяного дальномера. Точки
тахеометрических ходов закрепляются
так же, как и в теодолитных ходах.
Тахеометрические ходы прокладывают
между пунктами опорной геодезической
сети и
съемочного обоснования, координаты
которых известны из более точных
измерений. Привязка этих ходов к опорным
пунктам выполняется в обычном порядке.
Например, на схеме показан тахеометрический
ход от пункта 216 к пункту 225 с вновь
созданными съемочными точками 1 и 2. Ход
разомкнутый, с известными дирекционными
углами направлений «Усово» – 216»
(начальное направление) и 225 – 226 (конечное
направление). На схему выписываются
данные необходимые для математической
обработки хода: координаты опорных
пунктов, направления, измеренные углы,
горизонтальные проложения линий,
превышения.
Перед
началом измерений выполняют поверки и
юстировки теодолита, определяют МО
вертикального
круга и коэффициент дальномера. Теодолит
устанавливают на одной из точек хода в
рабочее положение и измеряют высоту
прибора i
с
точностью до 1 см. На задней и передней
точках
хода устанавливают рейки.
Измерение
горизонтальных углов выполняется одним
полным приемом. Длины сторон измеряются
с помощью нитяного дальномера, при
съемке в масштабе 1: 500 мерной лентой.
Расхождение между результатами
измерений стороны хода в прямом и
обратном направлениях не должно
превышать 1/400 ее длины.
Вертикальные
углы измеряют при двух положениях
зрительной трубы (КЛ и КП) в прямом и
обратном направлениях. Визирование
выполняют наверх рейки либо на круглый
отсчет на рейке, отличающийся от
высоты прибора. Контролем правильности
измерений вертикальных углов служит
постоянство МО, колебания которого не
должны превышать 2t
(1
для 2Т30). Здесь же в поле вычисляют для
каждой стороны прямое и обратное
превышения, которые могут отличаться
по абсолютной величине не более чем на
4 см на каждые 100 м горизонтального
расстояния.
После
производства измерений на станции по
созданию съемочного обоснования
приступают
к съемке ситуации и рельефа.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Специальные условные знаки используются для изображения рельефа местности на картах и планах местности.
Перед тем как изобразить горы и равнины, холмы и впадины, необходимо определить абсолютную и относительную высоту нужных точек.
Абсолютная высота — высота точки над уровнем океана (моря).
Абсолютная высота (а), относительная высота (б), абсолютная глубина (в) в метрах
Уровень моря принимают за (0) метров, так как все моря и океаны сообщаются между собой и находятся примерно на одном уровне.
Абсолютная высота отдельных вершин на суше обозначается точкой и числом. Число показывает высоту над уровнем моря. Глубина показывается только числом и так же отсчитывается от уровня Мирового океана:
В России точкой отсчёта является средний уровень Балтийского моря, определённого на основе многолетних наблюдений в городе Кронштадте (нуль Кронштадтского футштока).
Нуль Кронштадтского футштока
Москва в среднем находится на (156) м выше уровня моря, Санкт-Петербург — на (3) м выше уровня моря.
Абсолютные высоты наиболее важных объектов на планах и картах подписаны цифрой и обозначены точкой — отметкой высоты.
На суше есть впадины, которые лежат ниже уровня моря. В этом случае перед значением высоты ставят знак «(-)», например (-)(27).
Глубину морей и океанов также отсчитывают от уровня моря.
Наибольшие высоты материков и глубины океанов в метрах
Относительная высота — превышение одной точки поверхности над другой.
Если абсолютная высота холма равна (200) м над уровнем моря, а абсолютная высота равнины — (50) м, то относительная высота холма равна (150) м ((200 — 50 = 150)).
Содержание материала
- Как посчитать абсолютную высоту?
- Какое море взято за уровень?
- Что называют абсолютной и относительной высотой
- Балтийская система высот
- Как это работает
- А дальше?
- Почему используют оба значения высоты
- Об относительной высоте вершины
- Что такое «уровень моря»?
Как посчитать абсолютную высоту?
Абсолютная высота — высота точки земной поверхности над уровнем моря; определяется по отметкам высот и горизонталей (на рис. 9 это высоты с отметками 33,1 и 49,8). Высота сечения рельефа — расстояние по высоте между двумя смежными секущими плоскостями.
Какое море взято за уровень?
В России и большинстве других стран бывшего СССР, а также в Польше, абсолютные высоты точек земной поверхности отсчитывают от среднемноголетнего уровня Балтийского моря, определённого от нуля футштока в Кронштадте.
Что называют абсолютной и относительной высотой
Поскольку поверхность планеты не гладкая, а изрезана неровностями, возникла необходимость выработки метода отображения этих характеристик на бумаге. Логично, что для этого сперва понадобится выяснить точную высоту того либо иного объекта, либо же глубину впадин. Для этого были введены две важные характеристики рельефа: высоты — абсолютная и относительная. В первом случае точкой отсчета выступает уровень океана, а во втором отображается соотношение каких-либо точек рельефа между собой. При этом абсолютная высота может быть как положительной, например, для гор либо холмов, так и отрицательной — для тех форм, что расположены ниже все того же уровня океана.
Балтийская система высот
В России в качестве государственной системы высот используется Балтийская система нормальных высот 1977 года
, определенная по результатам уравнивания измерений на пунктах государственной нивелирной сети I и II классов главной высотной основы, выполненного ГУГК СССР в 1977 году. Отсчёт нормальных высот в Балтийской системе нормальных высот 1977 года ведется от нуля Кронштадтского футштока. За нуль Кронштадтского футштока принята горизонтальная черта на медной пластине Тонберга, укрепленной в устое Синего моста через Обводной канал в г. Кронштадте. Отметка горизонтальной черты пластины Тонберга равна 0,000 м. Строго говоря, исходным пунктом служит вековой репер вблизи футштока, связанный с началом счёта высот.
Как это работает
При клике на карту
открывается информационное окно, показывающее координаты указанной точки, по возможности некоторые ориентиры и позволяющее перейти к 3D-виду (ваша система должна соответствовать некоторым требованиям). При включенном слое видов автоматически выбирается наилучшая точка поблизости от места клика, для отключения этой поправки нужно в момент клика удерживать нажатой клавишу Ctrl.
К сожалению, интерфейс 3D-вида карт Google не позволяет поворачивать камеру без смещения, так что вам не удастся достоверно осмотреться по сторонам. Наилучшее направление взгляда выбирается автоматически, но если его всё-таки нужно изменить, это можно сделать, исправив в адресной строке фрагмент вида «245.5
h», где число перед буквой h показывает направление взгляда в градусах от севера (в данном случае 245,5 градусов, вот это значение и нужно менять).
А дальше?
Что, если красивое место хочется не только посмотреть в Google Maps, но и посетить лично (а это, как правило, стоит сделать)? В этом может помочь слой уклонов рельефа, включающийся одной из кнопок слева вверху. Цвета означают примерно следующее (в условиях сухой погоды и благоприятной для движения поверхности):
- Синий-зелёный: угол менее 15 градусов, уклон менее 25%. Скорее всего, можно подняться на машине.
- Фиолетовый: от 36 градусов.
Режим редактирования маршрута
включается и выключается нажатием кнопки «Маршрут». В режиме редактирования клики по карте добавляют точки к маршруту, удаляются точки правым кликом. Построив маршрут, можно появившейся кнопкой выгрузить его в формате gpx или переслать, просто скопировав целиком адрес из адресной строки браузера.
Режим расстановки маркеров
включается и выключается клавишей «m». Как и маршрут, маркеры сохраняются в адресе страницы.
Почему используют оба значения высоты
Можно было бы решить, что вполне достаточно какой-то одной высоты. Но рассмотрите ситуацию, когда, например, вам нужно узнать глубину ущелья, расположенного высоко в горах. Проблема в том, что его абсолютная глубина может быть всего пару метров с учетом уровня моря, а вот относительная — составить несколько сотен метров.
Существует много интересных фактов о высотах и впадинах. Знаете ли вы, что:
- глубины и впадины принято считать отрицательными формами рельефа;
- если брать за основу относительную высоту, то самой высокой вершиной мира считалась бы гора Арарат;
- для всего СССР была одна общая точка отсчета для АВ, и ею являлся уровень воды озера Байкал;
- у горы Канченджанга разница между АВ и ОВ составляет почти 4,5 тысячи метров.
Об относительной высоте вершины
Данным термином обозначается набор характеристик горной вершины, определяющих, может ли она являться независимой горой. Относительную высоту вершины можно определить тремя способами:
- отыскав наименьшую высоту, до которой необходимо спуститься, чтобы взобраться на более высокую точку;
- если предположить, что уровень моря поднимется так, что исследуемая вершина станет высшей точкой острова, то ее возвышение над текущим уровнем моря и будет относительной высотой;
- установив высоту изучаемой вершины над основой седловины (нижайшей точки на кривой), условной прочерченной линии водораздела от данной вершины к ближайшей более высокой вершине («родительской горе»).
Необходимость определения относительной высоты для вершин состоит в том, что таким образом можно отличить самостоятельную гору от вершины. В противном случае, это все придется делать «на глаз», а тогда может статься так, что пяток скал на вершине Эвереста будут считаться самыми высокими горами на планете.
Что такое «уровень моря»?
Это положение, которое занимает свободная поверхность Мирового океана. Измеряют его при помощи отвесной линии по отношению к определенной условной точке отсчета. Уровень моря зависит от различных факторов:
- сила гравитации;
- температура;
- приливы;
- колебания атмосферного давления;
- момент вращения Земли и др.
Учитывая все вышеназванные факторы, уровень моря постоянно меняется. Специалисты выделяют несколько уровней, например, приливной, среднегодовой, среднесуточный и т.д.
Системы высот в Европе
Благодаря постоянным наблюдениям и исследованиям, ученые вычисляют среднемноголетний уровень моря и используют его в качестве той самой условной точки отсчета. От этого уровня отсчитываются высоты на суше, а на картах появляется примечание «над уровнем моря» или «ниже уровня моря».
Таким образом, высота над уровнем моря – это разница между началом отсчета и определенной точкой земной поверхности. Исходный уровень принимают за ноль. Существует несколько систем высот, например, динамическая, ортометрическая, нормальная.