Ориентирование направлений в топографии и геодезии
Ориентировать линию местности – значит определить ее направление относительно другого направления принятого за исходное. В топографии и геодезии исходными направлениями для ориентирования приняты географический меридиан, магнитный меридиан и осевой меридиан геодезической зоны, которые на топографических картах соответственно обозначаются: – линией со звездочкой (ê); – линией со стрелкой () и линией с угольником на конце (U) .
Направление географического меридиана получают из астрономических наблюдений, а направление магнитного меридиана определяет свободно подвешенная и уравновешенная магнитная стрелка. Магнитная ось стрелки в каждой точке земной поверхности совпадает с направлением магнитного меридиана этой точки. Географическим азимутом А направления, называется горизонтальный угол А, измеренный по ходу часовой стрелки от северного направления географического меридиана, проходящего через данную точку до ориентируемой линии (рис. 2.13). По абсолютному значению азимуты изменяются от 0 до 360°. На рисунке горизонтальные углы А1, А2, А3, А4 будут географическими азимутами ориентируемых направлений О1; О2; О3; О4. Точка О – начало ориентируемых направлений; а линия СЮ – географический меридиан точки О. Рис. 2.13
Рис. 2.14
Магнитным азимутом направления называется горизонтальный угол Ам между северным направлением магнитного меридиана и направлением данной линии, отсчитываемый по ходу часовой стрелки (рис. 2.14). Вследствие не совпадения географических и магнитных полюсов магнитный и географический меридианы в данной точке земной поверхности образуют между собой угол d, называемый склонением магнитной стрелки (рис. 2.14). Магнитное склонение может быть восточным – положительным, если северное направление магнитного меридиана находится к востоку от географического и западным – отрицательным, если северное направление магнитного меридиана проходит к западу от географического. Зависимость между географическим и магнитным азимутами выражается формулой А = Ам + d. Склонение магнитной стрелки изменяется в зависимости от места и времени. Различают: суточные, годовые и вековые изменения склонения. Кроме того, величина склонения изменяется под влиянием магнитных бурь, связанных с полярным сиянием, солнечной активности, землетрясений, в районах магнитных аномалий и т. д. Суточные колебания склонения магнитной стрелки не превышают 5–15¢. Вследствие этого, ориентирование по магнитному азимуту проводится лишь в тех случаях, когда не требуется большая точность. В топографии и геодезии применяется также ориентирование направлений относительно северного направления оси абсцисс в системе прямоугольных координат. Угол, отсчитываемый от северного направления оси абсцисс или линии параллельной ему до данного направления, по ходу часовой стрелки называется дирекционным углом a (рис. 2.15). Дирекционный угол изменяется от 00 до 3600. Рис. 2.15
Рис. 2.16 Угол между географическим меридианом данной точки и северным направлением оси абсцисс (вертикальной линией координатной сетки) называется сближением меридианов g (рис. 2.15). Сближение меридианов бывает восточным со знаком плюс и западным со знаком минус. При восточном сближении меридианов, линии параллельные осевому меридиану отклоняются к востоку от географического меридиана, проходящего через эту точку, а при западном – к западу. Зависимость между географическим азимутом и дирекционным углом выражается формулой А = a + g. Для того чтобы перейти от дирекционного угла к магнитному азимуту необходимо знать две величины – склонение магнитной стрелки и сближение меридианов. Данные об этих величинах в виде графика и текста помещаются под южной рамкой топографической карты. Магнитный азимут равен разности дирекционного угла и поправки направления Ам = a – П. Поправка направления П – это угол между магнитным меридианом и северным направлением оси абсцисс. Поправка вычисляется по формуле . Иногда ориентирование линии выражается острыми углами – румбами r. Румбом называют острый угол, отсчитываемый от ближайшего направления меридиана (северного или южного) до данной линии (рис. 2.16). Румбы имеют значения от 0° до 90° и сопровождаются названием четверти в которой проходит линия. Румбы переводят в азимуты и дирекционные углы и наоборот (табл. 2.4).
7.Рельеф
7)Рельеф (фр. relief, от лат. relevo — поднимаю) — совокупность неровностей суши, дна океанов и морей, разнообразных по очертаниям, размерам, происхождению, возрасту и истории развития. Слагается из положительных (выпуклых) и отрицательных (вогнутых) форм.
Основными формами рельефа являются гора и равнина
На крупномасштабных топографических и спортивных картах рельеф изображают изогипсами — горизонталями, числовыми отметками и дополнительными условными знаками. На мелкомасштабных топографических и физических картах рельеф обозначается цветом (гипсометрической окраской с четкими или размытыми ступенями) и отмывкой.
8. Номенклатура карты
8) Номенклатура карты – система обозначения отдельных листов многолистной карты. В основу положена международная разграфка листов карты масштаба 1/1000000. Листы карты этого масштаба ограничены меридианами и параллелями и имеют размеры – по широте 4 градуса, по долготе 6 градусов.
В горизонтальном направлении образуются ряды от A до V к северу и югу от экватора, а в вертикальном – колонны с цифрами от 1 до 60. Лист с картой Москвы – N37.
Для разграфки предъявляются следующие требования:
А) Границы листа – меридианы и параллели
Б) Размер должен быть удобным
В) Листа карты масштаба 1/1000000 делится на целое число карт более крупного масштаба.
Теодолит
Теодолит –геодезический прибор, предназначенный для измерения
горизонтальных и вертикальных углов, а также длин линий и расстояний.
VV – визирная ось зрительной трубы;
ZZ – вертикальная ось прибора;
НН – горизонтальная ось прибора.
Лимб6–угломерный круг, устанавливаемый горизонтально
так, чтобы его центр находился на одной отвесной линии
с вершиной измеряемого угла. Лимб имеет
закрепительный 14 и наводящий 13 винты.
Зрительная труба9,котораяпри вращении вокруг
горизонтальной оси образует вертикальную плоскость,
последовательно совмещаемую со сторонами
измеряемого угла. Зрительная труба имеет
закрепительный 10 и наводящий 11 винты.
Алидада7 – часть прибора, вращающаяся вместе со зрительной трубой и вертикальным кругом
вокруг вертикальной оси ZZ1 теодолита. Во время вращения осуществляется регистрация
отсчетов положения визирной плоскости по лимбу. Алидада имеет закрепительный 5 и
наводящий 4 винты.Для измерения вертикального угла (угла наклона) теодолит имеет
Вертикальный круг 8, который также состоит из лимба и алидады. Вертикальный круг8
может располагаться справа или слева от зрительной трубы, если смотреть от окуляра.
Первое положение вертикального круга называется «круг право» (КП), второе – «круг лево»(КЛ).
Теодолит на станции устанавливается на штативе 15 и закрепляется на нем становым винтом2.
Центрирование теодолита на вершину измеряемого угла, осуществляется с помощью отвеса1.
Зрительная труба и ее характеристики .Для визирования на удаленные
предметы в теодолитах применяют зрительные трубы, как с обратным, так
и с прямым изображением. Зрительная труба имеет объектив 1,
фокусирующую линзу 2, которая перемещается с помощью кремальеры 3.
Лучи, идущие от наблюдаемого предмета, ограничиваются диафрагмой 4
и фокусируются в плоскости сетки нитей 5, затем поступают в окуляр 7.
Сетка нитей выполнена в виде штрихов на стеклянной пластинке и закреплена
в трубе юстировочными винтами 6. Она содержит биссектор 1, соответственно
горизонтальные и вертикальные штрихи 2 и 3, и дальномерные штрихи 4
Воображаемая линия, соединяющая центр объектива и перекрестье сетки крестов,
называется визирной осью трубы.
В практике инженерно-геодезических изысканий обычно используют два способа
измерения горизонтальных углов: способ приемов; способ круговых приемов.
Способ приемов.
Первый полуприем: при неподвижном лимбе, поворачивая алидаду, визируют на
точку С (рис. ), получают отсчет по лимбу с1, затем наблюдают на точку А и
получают отсчет а1.
Вычисляют значение угла b1из первого полуприема
b1 = с1 – а1 .
Второй полуприем: переводят трубу через зенит и, поворачивая алидаду,
наблюдают сначала точку А, получают отсчет а2изатем на точку С, получают отсчет с2 .
Значение угла из второго полуприема
b2 = а2 – с2 ,
если | b1 – b2 | £ 2 t,гдеt –точность отсчета теодолита, вычисляют среднее значение
bср = (b1 + b2) / 2.
Если результаты измерения в полуприемах различаются больше, чем двойная точность
отсчитывания, то измерения повторяют.
Измерение вертикального угла (угла наклона) выполняют с помощью вертикального
круга и отсчетного приспособления. При измерениях горизонтальная нить сетки
совмещается с наблюдаемой точкой, ось цилиндрического уровня приводится в
горизонтальное положение. Отсчет по вертикальному кругу, соответствующий
горизонтальному положению визирной оси, когда пузырек уровня при алидаде
находится в нуль-пункте, называется местом нуля вертикального круга и
обозначается МО. В принципе он должен быть равен 0°, но на практике из-за
конструктивных условий он отличаются от нуля (рис. 11.9).
Для теодолита Т30угол наклона визирной оси трубы n и отсчет Л по вертикальному
кругу при КЛсвязаны соотношением n = Л – МО.
Связь между углом наклона n и отсчетом П при круге КПбудет следующей
n = 360 – (П +180°) + МО = МО – (П + 180°);
МО= (Л + П)/2;
если Ω =0° ÷90°, то Л(П)= Ω;
если Ω = 90° ÷ 270°, то Л(П)= Ω – 180°;
если Ω =270° ÷360°, то Л(П)= Ω – 360°.
Нивелир.
Отметки любого геодезического пункта В обычно получают по формуле:
HB = HA + h, ,
где HA - известная отметка какого-либо пункта, h - превышение между определяемым пунктом В и исходным пунктом А.
Для измерения превышений методом геометрического нивелирования нужен нивелир, комплект из пары реек и нивелирные башмаки.
Если расстояние между пунктами невелико (до 150 м) и превышение между ними также небольшое (до 2 м), то превышение можно измерить с одной постановки (одной станции) нивелира и обойтись без башмаков (рис. 10).
Порядок измерения превышения на станции:
установить нивелир примерно посередине между пунктами А и В, привести нивелир в рабочее положение; расстояние от нивелира до реек не должно быть слишком большим (не больше 100 м) или слишком маленьким (менее 5 м); если это расстояние по условиям местности получается меньше 5 м, то рекомендуется поставить нивелир в стороне от реек (рис. 11);
Рисунок 11 - Одна из возможных схем расположения нивелира и реек
установить вертикально рейки на пункте А (задняя рейка) и на пункте В (передняя рейка); рейка устанавливается на центр пункта (верхняя часть марки исходного пункта или шляпка гвоздя на определяемом пункте);
навести зрительную трубу на заднюю рейку, отфокусировать изображение рейки и установить его в центр поля зрения; элевационным винтом привести пузырёк уровня точно в нульпункт и взять отсчёт по чёрной стороне рейки по центральной горизонтальной нити ЗЧ; записать отсчёт в журнал;
дать команду реечнику развернуть рейку красной стороной; проверить положение пузырька точно в нульпункте и взять отсчёт по красной стороне рейки по центральной горизонтальной нити ЗК; записать отсчёт в журнал;
повернуть нивелир на переднюю рейку и повторить операции 3 и 4 для передней рейки - в результате получатся отсчёты ПЧ и ПК; записать отсчёты в журнал;
выполнить обработку измерений на станции, то есть:
вычислить разности нулей для задней Р0З и передней Р0П реек Р0З = ЗК - ЗЧ; Р0П = ПК - ПЧ; записать их в журнал;
вычислить превышения по чёрным ЧП и красным КП сторонам реек ЧП = ЗЧ - ПЧ; КП = ЗК - ПК; записать их в журнал;
вычислить разность превышений ЧП - КП и записать её в журнал;
проверить условие ЧП - КП = Р0П - Р0З;
при выполнении предыдущего условия вычислить среднее превышение СП = 1/2*[ЧП+(КП 100)], округлить его до миллиметров и вписать в журнал. Знак "плюс" или "минус" выбирается с таким расчётом, чтобы величина в круглых скобках была почти равна ЧП.
Допуски на станции: на расхождение вычисленной и теоретической разности нулей реек 5 мм; на расхождение чёрного и красного превышений 5 мм.
Образец журнала для технического нивелирования приведен в таблице 8.
Таблица 8 - Образец записей в журнале технического нивелирования
Примечание:
графа "Расстояния до реек" и первая строка в графе "Отсчёты по рейкам" в техническом нивелировании не заполняются;
числа в скобках указывают номера операций.
Если хотя бы один допуск будет нарушен, нужно аккуратно зачеркнуть записи станции и повторить на ней все измерения.
Если расстояние между пунктами А и В большое или превышение между ними больше 2 м, то превышение измеряют по частям; в качестве промежуточных пунктов используют нивелирные башмаки. Работа на каждой станции выполняется по описанной выше методике, а превышение между пунктами вычисляется как сумма средних превышений на станциях.
Ход технического нивелирования по пунктам теодолитного хода может быть как разомкнутым, так и замкнутым; он выполняется в одном направлении.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|