Проекции используемые в геодезии реферат

Обновлено: 07.07.2024

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:

Геодезические проекции

Геодезические проекции — отображения поверхности земного эллипсоида на плоскость, осуществленные по определённым законам.

Геодезические проекции применяются для численной обработки геодезических сетей и для решения различных практических задач с использованием результатов геодезических измерений на местности, а также при построении топографических карт масштабов крупнее 1 : 1 000000.

Теория геодезических проекций имеет много общего с теорией картографических проекций, однако если от последних требуют в первую очередь малости искажений, то от геодезических проекций — возможности строгого и простого учёта их. Использование при съемке местности пунктов опорных геодезических сетей приводит к необходимости уложения материалов съёмок в эту сеть без каких-либо дополнительных редуцирований их на плоскость, кроме редукций масштабного характера. Этим обусловлен выбор геодезических проекций из числа конформных проекций, характеризующихся тем, что во всякой точке проекции сохраняется постоянство масштаба по всем направлениям в пределах малого участка, для которого эта точка — центральная, т. е. в малом обеспечивается геометрическое подобие оригинала и его отображения. Если координаты опорных пунктов съёмки будут вычислены в избранной геодезической проекции очень точно, то тем самым масштаб будет учтен автоматически и не потребуется никаких редукций съёмочных материалов.

Характер деления поверхности эллипсоида на части (зоны) зависит от избираемой геодезической проекции. В теории геодезических проекций даются формулы, позволяющие строго производить перенос с эллипсоида на плоскость (и обратно) координат точек, длин линий и их направлений, вычислять масштаб и осуществлять переход из одной зоны проекции в другую. Имея такой аналитический аппарат и выполнив вычисления применительно к начальному пункту геодезической сети и исходной стороне её, можно затем эту сеть рассматривать на плоскости геодезические проекции и выполнять обработку её по формулам прямолинейной тригонометрии и аналитической геометрии.

К геодезическим проекциям относятся проекции Гаусса–Крюгера, коническая конформная проекция Ламберта, различные варианты стереографических проекций и другие.

В России и в большинстве других стран используется проекция Гаусса–Крюгера. Она определяется как конформная проекция эллипсоида на плоскость, в которой на осевом меридиане, изображаемом прямой линией, являющейся осью симметрии проекции, нет никаких искажений. Поверхность эллипсоида при этом делится меридианами на координатные зоны, простирающиеся от одного полюса до другого. Ширина зон по долготе установлена в 6° и 3°. В каждой зоне изображение осевого меридиана принято за ось абсцисс, изображение экватора — за ось ординат.

Для графического изображения земной поверхности ее проецируют на уровенную поверхность или на горизонтальную плоскость в этой проекции называемой ортогональной линии проецирования перпендикулярны плоскости на которую проецируют и совпадают с отвесными линиями

АВ, АС, ВС – длинны линий на местности обозначаются D_AB, D_AC, D_BC на плоскости d_AB, d_AC, d_BC есть гоизонтальные проложения длин линий местности - горизонтальный угол образованный проециями длинн линий месности d_AB, d_AC Кроме горизонтальный измеряются и вертикальные углы, которые обозначаются буквой ню (см. угол в верхней части рис.1, далее ню будет обозначаться как ) ню – это вертикальный угол или угол наклона, может быть как отрицательный так и положительный d_AB=D_AB*cos _АВ

Числовые размеры высот

Балтийская шкала сост. высот – объемные высоты. Относительные сост. высоты в промышленном и гражданском строительстве принята при этом за исходную поверности уровенная поверхности совпадющая с полом первого этажа или полом промышленного цеха и называестя ОЧП (отметка чистого пола)

2) Способы интерполирования горизонталей и особенности их проведения Интерполяция (лат.) - вставка внутрь. Под интерполяцией в математике понимают всякий способ, с помощью которого можно по таблице найти промежуточные результаты, которых нет непосредственно в таблице.

При рисовке горизонталей на планах используют следующие способы интерполяции:

1."На глаз" (визуально). Предположим, что на плане имеются три соседние точки с подписанными высотами 201.35, 203.30, 200.75. Необходимо провести горизонтали с высотой сечения рельефа 1.0 м, т.е. найти визуально плановое положение линий с высотами 201, 202 и 203 м.

2. Аналитический, который предусматривает определять расстояние до горизонталей из прямо пропорциональной зависимости между превышением и горизонтальным проложением между точками с подписанными на плане высотами. Из рис.18б видно, что расстояния от точки А до горизонталей с высотами 202 и 203 d₁ = h₁ . d_ab/h_ab, d₂ = h₂ . d_ab/h_ab,

где h₁ и h₂ - превышения между горизонталями с отметками 202 и 203 и точкой А с отметкой 201.35 (0.65 и 1.65 м);

d_ab - расстояние, измеряемое на плане между пикетными точками;

h_ab - превышение между точками А и В (203.30 - 201.35 = 1.95 м)

3.Графический способ предусматривает использование палетки, представляющей собой прозрачный лист бумаги или пластика с нанесенным рядом параллельных линий (горизонталей) через 5. 10 мм друг от друга. Подписав на палетке отметки горизонталей, которые необходимо провести, и, поворачивая палетку на плане, совмещают точки с отметками с горизонталями на палетке, продавливают карандашом их на план (рис. 18в).

3)Измерение вертикальных углов.

Измерение углов наклона n производится при помощи вертикального круга после приведения теодолита в рабочее положение. Наведение на визирную цель выполняют средним горизонтальным штрихом сетки зрительной трубы, при этом следят, чтобы пузырек цилиндрического уровня находился в нуль-пункте.

Чтобы получить n (рис.28), необходимо определить место нуля (МО) вертикального круга (ВК) - отсчет по ВК, когда визирная ось зрительной трубы горизонтальна, а пузырек цилиндрического уровня находится на середине - необходимо навести среднюю нить на четко видимую точку и снять отсчеты П и Л по вертикальному кругу соответственно при КП и КЛ.

Рис.28. Измерение вертикального угла

МО и n применительно к различным теодолитам вычисляются по следующим формулам:

МО= (Л+П) / 2 – для 2Т30

МО=(Л+П±180°) / 2 – для ТОМ, Т30

n=Л –МО, n=МО –П (2Т30), n=МО – П ±180° (ТОМ,Т30)

Пример. Отсчеты по вертикальному кругу теодолита Т30 при наведении зрительной трубы на одну и ту же точку Л = 7° 11', П = 172° 53'. Тогда,

7° 11'+ 172° 53'- 180°

n = 7° 11' - (+0° 02') = 7° 09'.

При измерениях вертикальных углов величина МО не должна превышать двойной точности отсчетного устройства. На заводе при сборке теодолитов величину МО устанавливают близкой 0° 00' при этом стремятся чтобы визирная ось совпадала с оптической. Поэтому изменять величину МО больше чем на 2' не рекомендуется, так как отклонение визирной оси от оптической будет значительным при перефокусировке трубы.

отображения поверхности земного эллипсоида (См. Земной эллипсоид) на плоскость, осуществленные по определённым законам. Г. п. применяются для численной обработки геодезических сетей (См. Геодезическая сеть) и для решения различных практических задач с использованием результатов геодезических измерений на местности, а также при построении топографических карт (См. Топографические карты) масштабов крупнее 1:1000000. Теория Г. п. имеет много общего с теорией картографических проекции, однако если от последних требуют в первую очередь малости искажений, то от Г. п. — возможности строгого и простого учёта их. Использование при съемке местности пунктов геодезических сетей как опорных приводит к необходимости уложения материалов съёмок в эту сеть без каких-либо дополнительных редуцирований их на плоскость, кроме редукций масштабного характера. Этим обусловлен выбор Г. п. из числа конформных проекций, характеризующихся тем, что во всякой точке проекции сохраняется постоянство масштаба по всем направлениям в пределах малого участка, для которого эта точка — центральная, т. е. в малом обеспечивается геометрическое подобие оригинала и его отображения. Если координаты опорных пунктов съёмки будут вычислены в избранной Г. п. очень точно, то тем самым масштаб будет учтен автоматически и не потребуется никаких редукций съёмочных материалов. Характер деления поверхности эллипсоида на части (зоны) зависит от избираемой Г. п. В теории Г. п. даются формулы, позволяющие строго производить перенос с эллипсоида на плоскость (и обратно) координат точек, длин линий и их направлений, вычислять масштаб и осуществлять переход из одной зоны проекции в другую. Имея такой аналитический аппарат и выполнив вычисления применительно к начальному пункту геодезической сети и исходной стороне её, можно затем эту сеть рассматривать на плоскости Г. п. и выполнять обработку её по формулам прямолинейной тригонометрии и аналитической геометрии.

К Г. п. относятся проекции Гаусса — Крюгера, коническая конформная проекция Ламберта, различные варианты стереографических проекций и др. В СССР и ряде др. стран используется проекция Гаусса — Крюгера. Она определяется как конформная проекция эллипсоида на плоскость, в которой на осевом меридиане, изображаемом прямой линией, являющейся осью симметрии проекции, нет никаких искажений. Поверхность эллипсоида при этом делится меридианами на координатные зоны, простирающиеся от одного полюса до другого. Ширина зон по долготе установлена в 6° и 3°. В каждой зоне изображение осевого меридиана принято за ось абсцисс, изображение экватора —за ось ординат. См. также Картографические проекции.

Лит.: Красовский Ф. Н., Руководство по высшей геодезии, ч. 2, М., 1942; Урмаев Н. А., Сферическая геодезия, М., 1955; Христов В. К., Координаты Гаусса — Крюгера на эллипсоиде вращения, пер. с болг., М., 1957.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Полезное

Смотреть что такое "Геодезические проекции" в других словарях:

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ — в точке Р пространства аффинной связности с объектом связности любые координаты, при к рых в точке Рвсе . Если равенства выполняются во всех точках нек рой кривой, то говорят о Г. к. вдоль кривой (см. Ферми координаты). В римановом пространстве с … Математическая энциклопедия

Картографические проекции — отображения всей поверхности земного эллипсоида (См. Земной эллипсоид) или какую либо её части на плоскость, получаемые в основном с целью построения карты. Масштаб. К. п. строятся в определённом масштабе. Уменьшая мысленно… … Большая советская энциклопедия

Плоские геодезические прямоугольные координаты — (a. planimetric rectangular geodesic coordinates; н. ebene rechtwinklige geodatische Koordinaten; ф. coordonnees geodesiques planes rectangulaires; и. coordenadas geodesicas pianos rectangulares) пары чисел, определяющие положение точек… … Геологическая энциклопедия

Геодезия — (греч. geōdaisía, от gē Земля и dáiō делю, разделяю) наука об определении фигуры, размеров и гравитационного поля Земли и об измерениях на земной поверхности для отображения её на планах и картах, а также для проведения различных… … Большая советская энциклопедия

Координаты (в геодезии) — Координаты в геодезии, совокупность трёх чисел, определяющих положение точки земной поверхности относительно некоторой исходной поверхности. Последняя, так называемая поверхность относимости, суть поверхность, заменяющая в некотором приближении… … Большая советская энциклопедия

Координаты — I Координаты [от лат. co (cum) совместно и ordinatus упорядоченный, определённый], числа, заданием которых определяется положение точки на плоскости, на любой поверхности или в пространстве. Первыми вошедшими в систематическое… … Большая советская энциклопедия

Сближение меридианов — в некоторой точке земного эллипсоида (См. Земной эллипсоид) угол γs между касательной к меридиану этой точки и касательной к эллипсоиду, проведённой в той же точке параллельно плоскости некоторого начального меридиана. С. м. γs является… … Большая советская энциклопедия

Крюгер Иоганнес Генрих Луис — Крюгер (Krüger) Иоганнес Генрих Луис (21.9.1857, Эльце, ≈ 1.6.1923, там же), немецкий геодезист. С 1884 ассистент, затем профессор Прусского геодезического института в Потсдаме. Развивая идеи К. Гаусса, разработал метод решения возникающих в… … Большая советская энциклопедия

Крюгер — I Крюгер (Krüger) Иоганнес Генрих Луис (21.9.1857, Эльце, 1.6.1923, там же), немецкий геодезист. С 1884 ассистент, затем профессор Прусского геодезического института в Потсдаме. Развивая идеи К. Гаусса, разработал метод решения… … Большая советская энциклопедия

Координатная сетка — в топографии, сеть координатных линий x = const и у = const (см. Прямоугольные координаты в геодезии) на топографических картах, составляемых обычно в проекции Гаусса Крюгера (см. Геодезические проекции). Линии К. с. параллельны… … Большая советская энциклопедия

Читайте также: