Эталон меры раньше и сейчас геодезия реферат
Обновлено: 02.07.2024
Геодезия (от гр. землеразделение) — наука об измерениях на земной поверхности, проводимых для определения формы и размеров Земли, изображения земной поверхности в виде планов, карт и профилей; обеспечение строительства и безаварийной эксплуатации различных инженерных гражданских и военных сооружений и объектов.
В процессе своего развития геодезия разделилась на несколько самостоятельных научных дисциплин: высшую, космическую, топографию, картографию, аэрофотосъемку, фотограмметрию, маркшейдерии и инженерную.
Инженерная или прикладная геодезия рассматривает геодезические работы, выполняемые при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации различных сооружений, выносе проекта в натуру.
Единицы мер, применяемых в геодезии
В геодезии применяются единицы мер для измерения длин линий, площадей, объемов, углов, промежутков времени. Вспомогательными служат меры: веса, давления, температуры, электронного напряжения и некоторые другие.
С 1924 г. в России принята международная метрическая система мер, основными единицами которой служат международный метр и международный килограмм.
У г л ы измеряют в градусной, градовой или радианной мере. Один градус составляет 1/90 часть прямого угла; он соответствует также 1/360 доле окружности. Градус делится на 60 мин, а минута - на 60 с.
Один град составляет 1/100 часть прямого угла и делится на 100 сотенных минут, или сантиград, которые в свою очередь делятся на 100 сотенных секунд. Угол в этой системе, которая иначе называется десятичной, или децимальной, обозначают так: 46 g 67 s 89 ss или 46 g , 6789.
Соотношение между децимальной и градусной системами таково: 1 g = 0,9° =54 ', 1 s = 0,54' = 32,4"; I ss = 0,324".
Радиан (обозначение: рад, rad; от лат. radius — луч, радиус) — основная единица измерения плоских углов в современной математике. Радиан численно равен углу между двумя радиусами окружности, длинна дуги между которыми равна радиусу. Таким образом, величина полного угла равна 2π радиан. Так как величина угла, выраженная в радианах, равна отношению длины дуги окружности к длине её радиуса, радиан — величина безразмерная. Поэтому обозначение радиана (рад) часто опускается.
Эта система считается Международной и введена в России с 1963 г. Соотношение ее с градусной системой таково;
1 рад =57,3°=3438' = 206265"
Чтобы угол, заданный в градусной мере, выразить в радианой мере, надо разделить его на радиан, а именно:
Д л и н у линии на местности измеряют в метрах и километрах, а на чертежах — в сантиметрах и миллиметрах.
II л о щ а д и измеряют в квадратных метрах (кв. м или м 2 ) а также в гектарах (га), причем 1 га — 10 000 м 2 , а 1 км 2 = 100 га.
При геодезических намерениях нужно иметь в виду, что по численной записи измерения можно судить о его точности. Например, 109,0 и 109 не одно и то же с точки зрения геодезического производства. Первое число показывает, что при измерении учитывались десятые доли метра, но в данном случае их неоказалось. Второе число определяет длину линии с точность до одного метра и что, возможно, длина этой линии содержит десятые доли метра, и учитывать их не было надобности.
При необходимости округления чисел, получаемых в процессе измерений или вычислений, пользуются следующим правилом.
Последняя оставляемая цифра округляемого числа не изменяется, если отбрасываемая часть начинается с 4 и меньше; эта цифра увеличивается на единицу, если отбрасываемая часть начинается с 5 и больше, причем в отбрасываемо части после 5 хотя бы одна цифра должна быть не 0. Так, число 12,6543 посла округления до двух десятичных знаков принимается равным 12,65; а число 12,6501 после округления до одного десятичного знака становиться равным 12,7. Если отбрасываемая часть содержит цифру 5 с нулями или без них, то последняя цифра округляемого числа увеличивается на единицу, если она нечетная, и остается без изменения, если она четная. Например, числа 12,750 и 12,650 после округления до одного десятичного знака будут выглядеть так: первое 12,8; второе 12,6.
Геодезия - наблюдение за измерением земной поверхности, проводимое для определения формы и размера Земли, изображений земной поверхности в виде планов, карт и записей; для строительства и безопасной эксплуатации различных гражданских и военных объектов.
В процессе его развития геодезия была разделена на несколько независимых дисциплин: пространство, топография, картография, аэрофотосъемка, фотограмметрия, геодезия и техника. Инженерная или прикладная геодезия изучает геодезические работы по разведке, проектированию, строительству и эксплуатации различных сооружений, устранению проекта в природе.
Единицы измерения, используемые в геодезии.
Используется для измерения для измерения длины линий, площадей, объемов, углов и временных интервалов. В качестве вспомогательных мер: вес, давление, температура и другие.
В 1924 году Россия приняла базовую единицу международной измерительной системы, которая служит Международному измерителю и Международному килограмму. Углы измеряются в градусах, гранах или радианах. Один градус - 1/90 прямого угла; он также пропорционален 1/360-му кругу. Градус делится на 60 минут, минута на 60 секунд. Один град состовляет - 1/100 прямого угла и делится на 100 %, или градусов Цельсия, которая, в свою очередь, делится на 100 секунд. Угол в этой системе, также называемый десятичной или децимальным, указывает: 46g67s89ss или 46g, 6789. Связь между десятичной и степенной системами: 1 g = 0,9 ° = 54 ', 1 s = 0,54' = 32,4 дюйма, I ss = 0,324 ".
Radian Основная единица измерения плоских углов в математике. Значение кривизны, равное углу между двумя радиусами окружности, с длинной дугой между ними равно радиусу. Таким образом, полный угол равен 2π радиан. Поскольку размер угла, выраженного в радианах, равен отношению длины дуги окружности к длине его радиуса, Радиан - безразмерная величина. Таким образом, этот радиан (RAD) часто опускается.
Эта система является международной и внедрена Россией в 1963 году. Ее связь с системой степени заключается в следующем: 1 рад = 57,3 ° = 3438 '= 206265 «При указанном угле, выраженном в объеме радиана, его необходимо делить в радианах, т. Е. Arad = a ° / 57,3 °. Измеряется длина линий в рельефе в метрах и километрах, а также в чертежах в сантиметрах и миллиметрах.
Площадь измеряется в квадратных метрах (квадратные метры или м2), а также в гектарах (га), при этом 1 га составляет 10 000 м2 и 1 км2 = 100 гектаров.
При геодезических измерениях вы должны иметь в виду, что цифровую запись измерений можно оценить по ее точности, например, 109,0 109 и различным точкам геодезического производства. Первое число учитывает одну десятую метра, в да. Второе число определяет длина линии до одного метра, возможно, что длина этой линии содержит десятые доли метра, и нет необходимости их учитывать. Если округление чисел, полученных во время измерений или расчетов, необходимо, правило применяется. Число округленных число не изменяется, если оно равно 4 или меньше, эта цифра увеличилась до единицы, если отбрасываемая цифра равна 5 или выше, а в литой части после 5, а номер, который должен быть сброшен, не должен быть 0. Таким образом, число 12.6543 после округления я был до двух знаков после запятой, должен быть равен 12,65; и число 12,6501 после округления до одного десятичного знака становится равным 12. 7. Если отброшенный номер содержит 5 с нулевым или без него, последняя цифра округленного числа увеличивается, если она нечетная, и остается неизменной, если она четная. Например, на 12 750 12 650 и после округления до одного десятичного знака это выглядит так: первые 12. 8; второй 12. 6.
Положение точки на земной поверхности для определения координат в соответствующей системе координат. Значение координат, определяющих положение точки на плоскости или в пространстве относительно направлений и плоскостей, взятых как начальное в данной системе координат.
В инженерной геодезии работают преимущественно на небольших участках земли, что позволяет не учитывать сферическую поверхность Земли и позволяет использовать систему плоских прямоугольных координат для определения положения точки (рис.1 ).
Система состоит из двух взаимно перпендикулярных линий (осей), лежащих в горизонтальной плоскости. В геодезии предполагается, что координатная плоскость совпадает с плоскостью горизонта в данной точке O, являющейся началом этих координат; Ось x всегда северная и вдоль оси y к востоку. Северное направление оси х считается положительным (+) южным отрицательным (-); направление оси Y положительно на восток, а отрицательное - на запад. Например, положение точки A определяется в координатах + xa + ya.
Также в инженерной геодезии используется полярная система координат. В полярной системе координат (рис. 2) расположение любой точки на плоскости, определяемой радиусом вектора R, создает точку o, называется углом полюса, измеренным по часовой стрелке от линии Ox (полярная ось) до радиус-вектора. Положение полярной оси в плоскости может быть выбрано произвольно; иногда он сочетается с направлением меридиана, проходящего через полюс О.
Чтобы полностью охарактеризовать положение на земной поверхности, необходимо знать и третью размерную высоту. На строительной площадке обычно высота - это расстояние между точками объекта по вертикали. В геодезии эта концепция расширяется. В геодезии высоты (рис. 3) имеются абсолютные, условные и относительные.
Абсолютная высота точки на земной поверхности (или HB) - это расстояние от точки до прямой линии поверхности государственной геодезической сети, начальная (ноль) (рис. 3). В нашей стране исходная (нулевая) поверхность получается, как результат, на поверхности Балтийского моря, т. Е. На балтийской системе высот.
Условная высота точки на земной поверхности - это расстояние от точки до прямой в произвольной горизонтальной плоскости.
Относительная высота или превышение (h), точка называется ее высотой больше, чем другая точка на поверхности земли; это отмечено через h. Например, превышение точки B над точкой A будет h = HB-HA. Численное значение высоты точки называется ее ометкой.
Под измерениями понимается процесс сравнения величины с другой однородной величиной, взятой за единицу. При всем разнообразии наземных измерений все они в основном сводятся к трем типам:
Высотная - (выравнивание) определяется разницей между высотами отдельных точек;
Линейная - определяет расстояния между данными точками;
Угловая - определяет значения горизонтального и вертикального углов между направлением данной точки.
Измерение называется прямым, если они выполняются с помощью приборов, которые позволяют прямо сравнивать измеренное значение и значением, заданное на единицу, а также косвенные, когда желаемое значение получается путем расчетов на основе результатов прямых измерений. Поэтому угол треугольника может быть непосредственно измерен с помощью гониометра (прямого измерения) или рассчитан путем измерения трех сторон треугольника (косвенного измерения).
Эталон и его роль
Эталон - это высокоточная мера, предназначенная для воспроизведения и хранения единицы измерения, чтобы передать ее размер другим измерительным приборам. Из эталона единица измерения передается на эталон разряда, а от них - к рабочим измерительным приборам. Модели классифицируются как первичные, вторичные и рабочие.
Первичный эталон - это эталон, который воспроизводит единицу физического количества с максимальной точностью в данной области измерений на современном уровне научно-технических достижений. Основное руководство может быть национальным (государственным) и международным.
За 100 лет существования описанного прототипа килограмма, конечно, были попытки создать более современный эталон, основанный на фундаментальных физических константах масс различных атомных частиц (протонов, электронов и т. Д.). Тем не менее, нынешний уровень научно-технического прогресса еще не смог воспроизвести этот новый метод для массы килограмма с меньшей погрешностью, чем существующая. Отклонение массы эталонов, установленных на международном уровне сравнения, демонстрирует достаточную степень стабильности.
С давних пор люди сталкивались с необходимостью определять расстояния, длины предметов, время, площади, объемы и т. д.
Измерения нужны были и в строительстве, и в торговле, и в астрономии, фактически в любой сфере жизни. Очень большая точность измерений нужна была при строительстве египетских пирамид.
Значение измерений возрастало по мере развития общества и, в частности, по мере развития науки. А чтобы измерять, необходимо было придумать единицы различных физических величин. Вспомним, как написано в учебнике: “Измерить какую-нибудь величину – это значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу этой величины”.
Целью моей работы было выяснить: какие существовали и существуют сейчас единицы длины и массы, каково их происхождение?
Вершок, локоть и другие единицы.
Измеряй все доступное измерению и делай не доступное измерению доступным”.
Г.Галилей
Самыми древними единицами были субъективные единицы. Так, например, моряки измеряли путь трубками, т. е. расстоянием, которое проходит судно за время, пока моряк выкурит трубку. В Испании похожей единицей была сигара, в Японии – лошадиный башмак, т. е. путь, который проходила лошадь, пока не износится привязанная к ее копытам соломенная подошва, заменявшая подкову.
В программе Олимпийских игр Древней Эллады был бег на стадию. Установлено, что греческая стадия (или стадий) это длина стадиона в Олимпии – 192,27 м. Стадий равняется расстоянию, которое проходит человек спокойным шагом за время от появления первого луча солнца, при его восходе, до момента, когда диск солнца целиком окажется над горизонтом. Это время приблизительно равно двум минутам .
Стадий, как единица измерения расстояний, был и у римлян (185 см), и у вавилонян (около 195 см), и у египтян (195 см).
В Сибири в стародавние времена употреблялась мера расстояний – бука. Это расстояние, на котором человек перестает видеть раздельно рога быка.
У многих народов для определения расстояния использовалась единица длины стрела – дальность полета стрелы. Наши выражения “не подпускать на ружейный выстрел”, позднее “на пушечный выстрел” – напоминают о подобных единицах длины.
Древние римляне расстояния измеряли шагами или двойными шагами (шаг левой ногой, шаг правой). Тысяча двойных шагов составляла милю (лат. “милле” – тысяча).
Длину веревки или ткани неудобно измерять шагами или стадиями. Для этого оказались пригодными встречающиеся у многих народов единицы, отождествляемые с названиями частей человеческого тела. Локоть – расстояние от конца пальцев до локтевого сустава.
Мерой длины для тканей, веревок и т.п. наматывающихся материалов у многих народов был двойной локоть. Этой мерой мы и сейчас пользуемся для приблизительной оценки длины.
На Руси долгое время в качестве единицы длины использовали аршин (примерно 71 см). Эта мера возникла при торговле с восточными странами (перс, “арш” – локоть). Многочисленные выражения: “Словно аршин проглотил”, “Мерить на свой аршин” и другие – свидетельствуют о ее распространении.
Для измерения меньших длин применяли пядь – расстояние между концами расставленных большого и указательного пальцев.
Пядь или, как ее еще называли, четверть (18 см) составляла 1 / 4 аршина, а 1/ 16 аршина равнялся вершок (4,4 см).
Очень распространенной единицей длины была сажень. Впервые упоминание о ней встречается в XI в. С 1554 г. сажень устанавливают равной 3 аршинам (2,13 м) и она получает название царской (или орленой, печатной) в отличие от произвольных – маховой и косой. Маховая сажень – размах рук – равна примерно 2,5 аршинам. Рыбак, который показывает, какую большую рыбу он упустил, демонстрирует нам маховую.
Косая сажень – расстояние от конца вытянутой вверх правой руки до носка левой ноги, она примерно равна 3,25 аршинам.
Вспомним, как в сказках о великанах: “Косая сажень в плечах”. Удивительно совпадение древнеримской меры длины - "архитектурной трости" и древнерусской косой сажени: 248 см. Имеется в виду сажень "с ноги на руку косая, от земли и до земли". Эту сажень определяли длиной веревки, один конец которой прижимался ногой к земле, а другой перекидывался через согнутую в локте руку стоящего человека и опускался снова до земли.
При сложении упомянутой выше косой сажени вчетверо получаем "литовский локоть" (62 см).
В странах Западной Европы издавна применяли в качестве единиц дюйм (2,54 см) –длина сустава большого пальца (от голл. “дюйм” – большой палец) и фут (30 см) – средняя длина ступни человека (от англ. “фут” – ступня).
Рис. 6 Рис. 7
Локоть, вершок, пядь, сажень, дюйм, фут и т. д. очень удобны при измерениях, так как они всегда “под руками”. Но единицы длины, соответствующие частям человеческого тела, обладают большим недостатком: у различных людей пальцы, ступни и т. д. имеют разную длину. Чтобы избавиться от произвола, в XIV в. субъективные единицы начинают заменять набором объективных единиц. Так, например, в 1324 г. в Англии был установлен законный дюйм, равный длине трех приставленных друг к другу ячменных зерен, вытянутых из средней части колоса . Фут определили как среднюю длину ступни шестнадцати человек, выходящих из церкви, т. е. обмером случайных людей стремились получить более постоянное значение единицы – среднюю длину ступни.
Какую величину мы определяем, взвешивая тело на рычажных весах?
Какой народ и когда изобрел рычажные весы – неизвестно. Возможно, что это было сделано многими народами независимо друг от друга, а простота использования послужила причиной их широкого распространения.
При взвешивании на рычажных весах на одну чашку кладут взвешиваемое тело, на другую – гири. Гири подбирают так, чтобы установить равновесие. При этом уравновешиваются массы взвешиваемого тела и гирь. Если уравновешенные весы перенести, например, на Луну, где вес тела меньше, чем на Земле, в 6 раз, равновесие не нарушится, так как вес и тела, и гирь на Луне уменьшился в одинаковое число раз, а масса осталась прежней.
Следовательно, взвешивая тело на рычажных весах, мы определяем его массу, а не вес.
Единицы массы, как и единицы длины, сначала устанавливались по природным образцам. Чаще всего по массе какого-нибудь семени. Так, например, массу драгоценных камней определяли и до сих пор определяют в каратах (0,2 г) – это масса семени одного из видов бобов.
Позднее за единицу массы стали принимать массу воды, наполняющей сосуд определенной вместимости. Например, в Древнем Вавилоне за единицу массы принимали талант – массу воды, наполняющей такой сосуд, из которого вода равномерно вытекает через отверстие определенного размера в течение одного часа.
По массе зерен или воды изготовляли металлические гири разной массы. Ими пользовались при взвешивании.
Гири, служившие эталоном (образцом), хранились в храмах или правительственных учреждениях.
На Руси древнейшей единицей массы была гривна (409,5 г). Существует предположение, что эта единица ввезена к нам с Востока. Впоследствии она получила название фунта. Для определения больших масс использовался пуд (16,38 кг), а малых – золотник (12,8 г).
В 1791 г. во Франции было принято решение создать десятичную метрическую систему мер. Основными величинами в этой системе были выбраны длина и масса.
Комиссия, в которую входили крупнейшие французские ученые, предложила принять за единицу длины 1/40000000 часть длины земного меридиана, проходящего через Париж. Измерить длину меридиана было поручено астрономам Мешену и Деламберу. Работа продолжалась шесть лет. Ученые измерили часть длины меридиана, расположенную между городами Дюнкерком и Барселоной, а затем вычислили полную длину четверти меридиана от полюса до экватора.
На основании их данных из платины был изготовлен эталон новой единицы. Эту единицу назвали метром – от греческого слова “метрон”, что значит “мера”.
За единицу массы была принята масса одного кубического дециметра дистиллированной воды при температуре ее наибольшей плотности 4°С, определяемая взвешиванием в вакууме. Был изготовлен эталон этой единицы, названной килограммом, в виде платинового цилиндра
В 1869 г. Петербургская академия наук обратилась к научным учреждениям всего мира с призывом сделать предложенную французскими учеными десятичную метрическую систему мер международной. В этом обращении говорилось и о том, что “достижения науки привели к необходимости отказаться от прежнего определения метра как 1/40000000 доли четверти длины парижского меридиана, так как позднейшие более точные измерения меридиана давали другие результаты”. Кроме того, стало известно, что длина меридиана со временем меняется. Но так как немыслимо было после каждого измерения меридиана менять длину метра, то Петербургская академия наук предложила принять метр, хранившийся во французском архиве (архивный метр), за прототип – первый образец и изготовить с него возможно точные и устойчивые копии для разных стран, сделав этим метрическую систему мер международной.
Когда же была введена метрическая система мер в нашей стране? Передовые русские ученые, много сделавшие для того, чтобы метрическая система мер стала международной, не смогли преодолеть сопротивления царского правительства введению метрической системы мер в нашей стране. Удалось добиться только того, что в 1899 г. был принят закон, подготовленный Д. И. Менделеевым, по которому наравне с российскими мерами “дозволялось применять в России международный метр и килограмм”, а также кратные им единицы – грамм, сантиметр и др.
Вопрос об использовании метрической системы мер в России был окончательно решен после Великой Октябрьской социалистической революции. 14 сентября 1918 г. Советом Народных Комиссаров РСФСР было издано постановление, в котором говорилось: “Положить в основу всех измерений международную метрическую систему мер и весов с десятичными подразделениями и производными”.
По подсчету академика Б. С. Якоби (сторонника превращения метрической системы в международную), от замены прежней системы мер на метрическую преподавание арифметики в школе выиграло третью часть времени, отводившегося на этот предмет. Соответственно значительно упростились расчеты в промышленности и торговле.
Вывод: такую длинную историю прошли длина и масса , пока не стали измеряться в метрах и килограммах соответственно.
Что имеем сейчас:
Единицы СИ
* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.
Как уже говорилось, в 1889 году метр был принят равным расстоянию между двумя штрихами, нанесенными на металлическом стержне Х- образного поперечного сечения (рис. 1).
Хотя международный и национальный эталоны метра были изготовлены из сплава иридия и платины, отличающегося значительной твердостью и большим сопротивлением окислению, однако не было полной уверенности в том, что длина эталона с течением времени не изменится. Это объясняется тем, что металлические стержни, подвергшиеся ранее термической и механической обработке, получают внутренние упругие напряжения, которые вызывают медленные микрокристаллические изменения их структуры. При периодических сравнениях эталонов метра различных стран с международным прототипом нельзя обнаружить малых изменений их длины, так как все эталоны изготовлены из одного и того же сплава, и, следовательно, претерпевают одинаковые изменения. Погрешности сличения между собой платино- иридиевых штриховых метров находятся в пределах ± 1,1 * 10 –7 мм (± 0,11 мкм).
Так как штрихи имеют значительную ширину, существенно повысить точность этого сличения нельзя. Успехи физики и техники, требование ещё более высокой точности определения линейных размеров привели снова к естественному эталону длины.
В 1895 году II-я Генеральная конференция по мерам и весам признала, естественным свидетелем размера метра является длина световой волны монохроматического света. После изучения спектральных линий ряда элементов было найдено, что наибольшую точность воспроизведения единицы длины обеспечивает оранжевая линия изотопа криптона-86. XI Генеральная конференция по мерам и весам в 1960 году приняла выражение размера метра в длинах этих волн как наиболее точное его значение. На основе этого решения утверждено следующее определение: метр- длина, равная 1650763,73 длины между уровнями 2р10 и 5d5 атома криптона-86.
Как известно, квант световой энергии излучается или поглощается атомом при переходе из одного стационарного состояния в другое. Частота f излучения (поглощения) пропорциональна разности энергий состояний:
Где Е1 и Е2 – уровни энергий,
h – постоянная Планка.
Если Е2 > Е1, происходит излучение электромагнитных волн, если Е2 86 .
Метр в длинах световых волн воспроизводится интерференционным методом на специальной установке с помощью лампы, заполненной криптоном-86. С целью получения необходимых условий для излучения линии криптона заключают в капилляр, и охлаждают жидким азотом до 58 – 60 К. Возбуждение атомов криптона производится путем пропускания через него электрического тока.
Осуществление этого нового метода воспроизведения метра примерно до 10 –8 м, что позволяет выразить результат измерений (в самом благоприятном случае), уже числом из восьми цифр.
Значит ли это, что эталон- стержень потерял свое значение, или изменил свой размер? Нет, его размер не изменился, и точность измерений он обеспечивает ту же, но потерял свое первенство. Теперь первичным эталоном стала длина волны оранжевой линии спектра криптона, точнее, длина 1650763,73 этих волн. Кроме повышения точности измерения (там, где это необходимо), новый первичный эталон дает возможность следить за постоянством платино- иридиевого эталона, ставшего теперь вторичным эталоном.
В последнее время ведутся работы по дальнейшему повышению точности воспроизведения метра. Исследуются пути использования цепи лазера.
Введение…………………………………………………………………….…
3
1. ГЕОДЕЗИЯ КАК НАУКА ………………………………………………..
1.1. Понятие геодезических измерений……………………………………..
1.2. Единицы измерений, применяемые в геодезии……………………….
1.3. Понятие о погрешностях измеренных величин и характеристиках точности измерений………………………………………………………….
5
5
7
9
2. ЛИНЕЙНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ………………………………………………
2.1. Измерение длины линий мерными приборами………………………..
2.2. Измерение длины линий дальномерами……………………………….
2.3 Принципы измерения углов. Теодолиты ………………………………
2.4 Классификация теодолитов……………………………………………..
2.5 Штативы, визирные цели и экеры………………………………………
14
14
18
23
24
26
3. ПРОВЕДЕНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ НА САХАЛИНЕ……….
3.1. Какие компании имеют лицензию и виды работ…………………….
3.2. Проекты………………………………………………………………….
3.3. Перспективы геодезических служб…………………………………….
30
30
Список использованной литературы………………………………….…
Файлы: 1 файл
Основы геодезических измерений! (старое).docx
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Сахалинский Государственный Университет
Технический нефтегазовый институт
Основы геодезических измерений
Автор работы ___________________________ Р. В. Сацук
Научный руководитель ___________________________ О. М. Зарипов
1.1. Понятие геодезических измерений……………………………………..
1.2. Единицы измерений, применяемые в геодезии……………………….
1.3. Понятие о погрешностях измеренных величин и характеристиках точности измерений……………………………………………………… ….
2.1. Измерение длины линий мерными приборами………………………..
2.2. Измерение длины линий дальномерами……………………………….
2.3 Принципы измерения углов. Теодолиты ………………………………
2.4 Классификация теодолитов……………………………………………..
2.5 Штативы, визирные цели и экеры………………………………………
3. ПРОВЕДЕНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ НА САХАЛИНЕ……….
3.1. Какие компании имеют лицензию и виды работ…………………….
3.3. Перспективы геодезических служб…………………………………….
Список использованной литературы………………………………….…….
Несмотря на многообразие инженерных сооружений при их проектировании и возведении решаются следующие общие задачи: получение геодезических данных при разработке проектов строительства сооружений (инженерно-геодезические изыскания); определение на местности основных осей и границ сооружений в соответствии с проектом строительства (разбивочные работы); размеров элементов сооружения в соответствии с его проектом, геометрических условий установки и наладки технологического оборудования; определение отклонений геометрической формы и размеров возведенного сооружения от проектных (исполнительные съемки); изучение деформаций (смещений) земной поверхности под сооружением, самого сооружения или его частей под воздействием природных факторов и в результате деятельности человека.
Для решения каждой из указанных задач применительно к разным видам сооружений существуют свои методы, средства и требования к точности их выполнения. Например, при инженерно-геодезических изысканиях в основном производят измерения для составления карт и планов, на которых изображают то, что есть на местности, а при строительстве здания, наоборот, определяют на местности то место, где здание должно располагаться по проекту. Конструкции здания устанавливают на предусмотренные проектом места с погрешностью 5. 10 мм, детали заводского конвейера — 1 . 2 мм, а оборудование физических лабораторий (ускорителей ядерных частиц) — 0,2. 0,5 мм.
Инженерная геодезия тесно связана с другими геодезическими дисциплинами и использует методы измерений и приборы, предназначенные для общегеодезических целей. В то же время для геодезического обеспечения строительно-монтажных работ, наблюдений за деформациями сооружений и других подобных работ применяют свои приемы и методы измерений, используют специальную измерительную технику, лазерные приборы и автоматизированные системы.
Инженерно-геодезические измерения выполняют непосредственно на местности в различных физико- географических условиях, поэтому необходимо заботиться об охране окружающей природы: не допускать повреждений лесов, сельскохозяйственных угодий, не загрязнять водоемы.
Актуальность данной работы заключается в том, что решение современных задач геодезии связано с обеспечением и улучшением качества строительных зданий и сооружений, промышленных и жилых комплексов, дорог, линий электропередачи и связи, магистральных трубопроводов, энергетических объектов, объектов агропромышленного комплекса и др. Для этого требуется большое число квалифицированных работников, способных обеспечить строительство важных народно-хозяйственных объектов.
Цель данной работы – изучить основы геодезических измерений.
Задачи данной работы:
- рассмотреть геодезические измерения и их точность;
- изучить линейные измерения;
- изучить угловые измерения.
1. ГЕОДЕЗИЯ КАК НАУКА
1.1. Понятие геодезических измерений
Геодезические измерения – измерения, проводимые в процессе топографо-геодезических работ [1, c. 84].
Геодезические работы разделяются на полевые и камеральные. Главное содержание полевых работ составляет процесс измерений, а камеральных — вычислительный и графический процессы.
Измерительный процесс состоит из геодезических измерений на местности, выполняемых при производстве съемочных работ и решении специальных инженерных задач, например при разбивке сооружений, отводе земельных участков, прокладке трасс и т. п.
Принципом геодезических измерений является физическое явление, положенное в основу геодезических измерений. В геодезических средствах измерений используется ряд принципов, реализующих различные физические явления: оптический, оптико-механический, оптико-электронный, электромагнитный, импульсный, фазовый, спутниковый, доплеровский, интерференционный и др. принципы.
Методом геодезических измерений является совокупность операций по выполнению геодезических измерений в соответствии с реализуемым принципом измерений, выполнение которых обеспечивает получение результатов с заданной точностью [2, c. 49].
Объектами геодезических измерений являются предметы материального мира (местности, сооружения, строительной площадки, производственного помещения и т.д.), которые характеризуются одной или несколькими геодезическими величинами, подлежащими измерениям.
Также объектами геодезических измерений являются горизонтальные и вертикальные углы, наклонные, горизонтальные и вертикальные расстояния. Измерение состоит в сравнении величины измеряемого угла или длины измеряемой линии с другой однородной с ней величиной, принятой за единицу меры, - угловым градусом, метром и т. п.
Для измерения углов и длин линий применяют различные геодезические приборы: теодолиты, тахеометры, нивелиры, кипрегели, оптические и электромагнитные дальномеры, мерные ленты, рулетки, проволоки и др. Результаты измерений заносят в полевые журналы установленной формы или фиксируют в накопителях информации электронных измерительных приборов. При этом зачастую одновременно с измерениями в поле составляют схематические чертежи, называемые абрисами.
Геодезические измерения производятся непосредственно на местности в разнообразных физико-географических и климатических условиях, оказывающих влияние на точность выполняемых работ. Поэтому вредные воздействия окружающей среды необходимо исключать или ослаблять путем правильного выбора приборов, методики измерений и порядка производства работ [1, c. 85].
Вычислительный процесс заключается в математической обработке результатов измерений. Вычисления выполняются по определенным схемам и установленным правилам, позволяющим быстро находить требуемые результаты и своевременно контролировать правильность их расчетов. Для облегчения вычислений применяют различные вспомогательные средства: таблицы, графики, номограммы, счетно-цифровые машины; в настоящее время для обработки геодезических измерений широко используются электронные микрокалькуляторы и компьютеры.
Графический процесс заключается в составлении на основе результатов измерений и вычислений чертежей с соблюдением установленных обозначений, В геодезии и землеустройстве чертеж служит не иллюстрацией, прилагаемой к какому-либо документу, а является конечной продукцией производства геодезических или землеустроительных работ. На основании его в дальнейшем проводятся расчеты, проектирование и перенесение проектов в натуру. Такой чертеж должен составляться по проверенным и точным данным и обладать высоким качеством графического исполнения.
1.2. Единицы измерений, применяемые в геодезии
При производстве геодезических измерений находят применение меры длины, площади, массы, температуры, времени, давления, угловые меры и др.
В 1875 – 1889 гг. из платино-иридиевого сплава был изготовлен 31 жезл, из которых по международному соглашению Россия получила два эталона за номерами 11 и 28. Метр-прототип № 28 хранится во Всесоюзном научно-исследовательском институте метрологии им. Д.И. Менделеева (ВНИИМ) в Санкт-Петербурге и является государственным эталоном длины в нашей стране. Для более надежного хранения установленной длины метра XI Генеральная конференция по мерам и весам в 1960 г. утвердила новый стандарт метра как длину, равную 1650763,73 длины волны оранжевой линии спектра излучения в вакууме атома изотопа криптона-86. Этот более стабильный эталон метра 12 января 1968 г. был утвержден Госстандартом СССР в качестве нового государственного эталона [3, c. 96].
Для точного определения длин мерных проволок и рулеток в нашей стране изготовлены трехметровые жезлы из инвара (64 % железа и 36 % никеля), длины которых выверены по государственному эталону (жезл № 28). Для сравнения длин мерных проволок с трехметровыми жезлами в ряде городов установлены стационарные компараторы, из которых наиболее известен компаратор МИИГАиКа (трехметровый жезл № 541).
Один метр (м) содержит 10 дециметров (дм), 100 сантиметров (см) или 1000 миллиметров (мм); одна тысячная доля миллиметра, т. е. миллионная доля метра, называется микрометром (мкм).
Единицей измерения плоских углов является градус, равный 1/90 части прямого угла; 1° содержит 60', 1' — 60". Значения углов можно выражать также в радианной мере, представляющей отношение длины соответствующей дуги к ее радиусу. Следовательно, окружность длиной 2pR содержит 2р радиан. Отсюда значения радиана с в градусах, минутах и секундах будут равными:
с° = 57,3°; с' = 3438', с" =206265".
Для перевода значения угла из градусной меры в радианную нужно разделить его на радиан:
Читайте также: