1 Предмет и дисципланы геодезии. Задачи инженерной геодезии



страница1/9
Дата26.11.2012
Размер0.75 Mb.
ТипДокументы
  1   2   3   4   5   6   7   8   9
1 Предмет и дисципланы геодезии. Задачи инженерной геодезии

Геоддезия- одна из древнейших наук. Слово- земля- разделяю, а сама наука возникла как результат практической деятельности человека по установлению границ земельных участков, строительству оросительных каналов, осушению земель. Современная геод- многогранная наука решающая сложные научные и практические задачи. Это наука об определении размеров и форм земли, об измерениях на земной поверхности для отображения её на картах и планах.

Задачи геод решаются на основе измерений, выполняемых геодезическими приборами. В геод используются положения матем, физики, астрономии, картографии, и др. Геодезия подразделяется на –высшую космическую геод, топографию, фотограмметрию и прикладную геодезию, каждый из этих разделов имеет свои предмет изучения, свои задачи и методы их решения, т.е является самостоятельной научно-технической дисциплиной. Несмотря на многообразие инженерных сооружений, при их проектировании и возведении решаются следующие общие задачи - 1.получение геод данных при разработке проектов строительства сооружений инж-геод изыскания; 2.определение на местности основных осей и границ сооруж с соотв с проектом строительства, обеспеч в процессе стороит геом форм и размеров возведенного сооружения геом условий установки и наладки технологического оборудования, определение отклонения геом формы и размеров возведенного сооружения от проектных Решение современных геод задач связано с обеспечением и улучшением качества строит зданий и сооружений.
2. Измерения и их классификация. Единицы измерения. Факторы.

Измерение – процесс, в сравнении какой либо величины с другой однородной величиной принимаемой за перпендикуляр.

Геодезические измерения: 1. линейные (расстояния между заданными точками); 2. Угловые (определение значения горизонтальных и вертикальных углов между направления на заданные точки); 3. высотные (определяются разности высот отдельных точек).

Единицы измерений: градусы, метры, гектары, акры, промилле.

Измерения: 1.Прямые (Если выполняют с помощью приборов, позволяющих непосредственно сравнить единицу меры с объектом); 2. Косвенные (Если определяют величину, получающеюся как функцию к другим непосредственным измерением величин)
3. Погрешности

Виды погрешностей: 1. Грубые – в результате промахов и просчетов. Исключающиеся повторными измерениями; 2. Систематические – в результате влияния определенного источника (неисправность) (методика измерения, введение поправок, ограничение условных наблюдений); 3. Случайные ошибки – влияния внешних факторов. Под погрешностью измерений подразумевают случайную ошибку. При большом количестве повторных измерений, случайные погрешности подчиняются законам математической статистики и теории вероятности.

Свойства: 1.Для данных условий измерения, случайные погрешности, по абсолютной величине, не могут превышать известного предела (предельной ошибки); 2.
Положительные и отрицательные погрешности в данном ряду измерении встречаются одинаково часто; 3. Малые по модулю случайные погрешности измерений одной и той же величины при неограниченном числе измерений стремится к «0».
4. Арифметическая середина.

Существует вероятнейшее значение измерений величины. Х – измеряется n раз равноточными измерениями. За наиболее вероятный результат измерений принимается среднее арифметическое. Принцип арифметической середины: x’-x = погрешность (случайная) = [∆]/n.

Средняя квадр погрешность. 2е серии (равноточные). Получили 2 ряда случайных погрешностей. Для оценки точностей полученных результатов необходимо определить [∆]/n.
5. Вероятнейшая погрешность

б – отклонение средней арифметической от результата измерения.

б=l-x’; б1=l1-x’; б2=l2-x’ … бn=ln-x’; [б]=[l]-n*x’; [б]/n=[l]/n – x’; x’=[l]/n4; [б]/n=0; [б]=0. Это свойство уклонений используется для контроля правильности превышения сред арифм и поправок.

M=±√[б2]/(n-1).
6. Предельная, относительная, функции

Предельная погрешность. ∆пред=t*m. m – средняя квадр погрешность. t определяется их анализа кривой Гаусса. Величина предельной погрешности в строительных нормах, правилах, инструкциях и наставлениях носит название допуск. Погрешность превышающая допуск называется грубая, измерения м такими погрешностями отбрасываются.

Относительная погрешность. Оценку точности линий, объемов, площадей производят с помощью относительной погрешности. Относительной погрешностью называют отношения средней квадр погрешности к измеряемой величине. Fотн=ms/S

Погрешность функции измерения величин. Квадрат средней квадр погрешности функции общего вида V=F(x1,x2…xn) = сумме квадратов частных производных по каждой переменной, умноженное на их сдренюю квадр погрешность.
7 Сведения о фигуре и размерах Земли

Земля имеет форму шара высказал впервые в 6 в до н э Пифагор. Позже учёные уточнили что земля сплюснута у полюсов. Такая фигура называется эллипсоидом вращения, она получается вращением эллипса вокруг малой оси. Земля – сочетание возвышенностей и углублений. Углубления заполнены водой 71% океаны. Под дейст силы тяжести вода образует уравенную поверхность, пенпендик в каждой точке напр силы тяжести. Линию совпадающую с направлением силы тяжести наз отвесной линией. Если уровенную поверхность мысленно подлить под материками, образ фигура наз геоидом. Из-за неравномерного распред масс внутри Земли поверхность геоида имеет сложную форму. Поэтому за матам фигуру для земли принимают эллипсоид вращения.

Система географических координат.

Величины определяющие положение точки в пространстве, на плоскости, на др. поверхности относительно начальных или исходных линий поверхности наз. координатами. В инж. Геодезии применяют следующие системы координат: географические, геодезические, прямоугольные и полярные. Географ система координат – это система яв. единой для всех точек Земли в этой системе уравенная поверхность принимается за поверхность сферы. Исходными в данной системе яв. Плоскость экватора и начального меридиана. Положение каждой точки на сферической поверхности земли определяется широтой и долготой. Геогр. широтой точки наз угол между отвесной линией проходящей через точку и линией экватора. Геогр долготой точки наз. Двугранный угол между плоскостью начального меридиана и плоскостью мередиана данной точки. Геогр. Координаты опред. путем астрономических измерений.
8.

Полярная система координат. В этой системе координатными линиями являются две взаимно перепендикулярные оси плоскости. Оси образуют четверти. Для удобства пользования плоскими прямоугольными координатами на каждый лист топографической карты, начиная с масштаба 1/200000 наносят сетку квадратов, которая наз километровой. Полярная система координат представляет собой произвольно выбранную линию которая наз. Полярная ось , начальная точка оси – полюс.

Зональная система прямоугольных координат Гаусса. Чтобы изобразить на плоскости сферическую поверхность земли в виде карты, на плоскость переносят сеть меридианов и параллелей - картографическую сетку- и затем по геогр координатам точек земной поверхности строят карту. Способ перенесения сетки со сферической поверхности на плоскость называется- картографическим проецированием. В геодезии целесообразно применять такую проекцию которая не искажала бы углов, т. е. Сохраняла подобие изображаемых фигур. Такие проекции называют равноугольными. В РОССИИ топографические карты строят в равноугольной поперечной цилиндрической проекции и соответствующей ей системе плоских прямоугольных координат Гаусса- Крюгера – её получают проецируя земной шар на поверхность цилиндра, касающегося Земли, по какому либо меридиану. Чтобы искажение не превышало пределов точности масштаба карты, проецируемую часть земной поверхности ограничивают меридианами с разностью долгот 6 град а при составлении планов в масштабах 1/5000 и крупнее 3 град. Такой участок называют зоной. Средний меридиан каждой зоны называется осевым. Счет зон ведется от Гринвичского меридиана на восток. После развертывания цилиндра в плоскость осевой меридиан зоны и экватор изображаются взаимно перпендикулярными прямыми линиями – их принимают за оси зональной системы прямоугольных координат. С началом в точке их пересечения. Для того чтобы ординаты точек были положительными, в каждой зоне ординату начала принимают равной 500 км. Т. о точки расположенные к западу от осевого меридиана, имеют ординаты меньше 500 км а к востоку больше 500 км. Эти ординаты наз. Первообразными.

11 углы ориентирования линий. Истинный и магнитный азимуты, и связь между ними.

При выполнении геод работ на местности, работ с картой чертежом необходимо определить положение линий относительно сторон света или какого-нибудь направления принятого за исходное. Ориентирование заключается в том что определяют угол между исходным направлением и направлением данной линии. За исходное направление принимают истинный магнитный меридианы или ось абсцисс прямоугольной системы координат плана. В качестве углов, определяющих направление линий, служат истинный и магнитный азимуты, дирекционный угол и румбы. Угол между северным направлением меридиана и направлением данной линии наз азимутом. Измеряется по направлению движения часовой стрелки. От 0-360 град. Азимут измеряемый относительно истинного меридиана, наз истинным. Меридианы не паррал между собой, тк они сходятся у полюсов. Угол между направлениями двух меридианов наз сближение меридианов. Зависимость между прямым и обратным азимутами линии МН А1=А+180ГРАД + СБЛИЖЕНИЕ.

дирекционные углы. Румбы. Зависимость между дирекционным углом и азимутом

магнитнвм и истинным

Иногда ориентирования лини на местности пользуются не азимутами а румбами – это острый угол между ближайшим северным или южным направлением меридиана и направлением данной линии.

Румбы обозначаются буквой r с индексами, указывающими четверть , в которой находится румб 1 ч – св, 2- юв 3- юз 4- сз. Румбы измеряют в градусах от 0-90. В прямоугольной систкме координат ориентирование линий производят относительно оси абсцисс. Угол отсчитывамый в направлении хода часовой стрелки от полож северного направления оси абсцисс до линии, направление которой определяется, наз дирекционным. Обозн буквой a измер от 0-360. Дирекционный угол на местности не измеряют, его значение можно вычислить если есть истинный азимут зависимость --- дир угол= ист азимут – сближение меридианов сущ прямой и обратный дир угол обр. дир угол = дир угол + 180 град.Румбы дирекционных углов обознач и вычисл так же, как и румбы ист азимутов, только отсчитывают от северного и южного направлений оси абсцисс. Направление магнитной оси свободно подвешеной магнитной стрелки наз. Магнитным меридианом. Угол между северным направлением маг меридиана и направлением данной линии наз магнитнам азимутом. Для полной характеристики положения точки на поверхности Земли необходимо знать еще третью координату – высоту.


12 Прямая геодезическая задача на плоскости


В геодезии есть две стандартные задачи: прямая геодезичеcкая задача на плоскости и обратная геодезическая задача на плоскости.

Прямая геодезическая задача - это вычисление координат X2, Y2 второго пункта, если известны координаты X1, Y1 первого пункта, дирекционный угол α и длина S линии, соединяющей эти пункты. Прямая геодезическая задача является частью полярной засечки, и формулы для ее решения берутся из набора формул:

              

Обратная геодезическая задача на плоскости


Обратная геодезическая задача - это вычисление дирекционного угла α и длины S линии, соединяющей два пункта с известными координатами X1, Y1 и X2, Y2 (рис. 2.5).



Рис. 2.5

Построим на отрезке 1-2 как на гипотенузе прямоугольный треугольник с катетами, параллельными осям координат. В этом треугольнике гипотенуза равна S, катеты равны приращениям координат точек 1 и 2 ( ΔX = X2 - X1, ΔY = Y2 - Y1 ), а один из острых углов равен румбу r линии 1-2.

Если Δ X ≠ 00 и Δ Y ≠ 00, то решаем треугольник по известным формулам:

     (2.9)        (2.10)

Для данного рисунка направление линии 1-2 находится во второй четверти, поэтому на основании (1.22) находим:

               (2.11)

Общий порядок нахождения дирекционного угла линии 1-2 включает две операции: определение номера четверти по знакам приращений координат Δ>X и ΔY (рис. 1.4-а); вычисление α по формулам связи (1.22) в соответствии с номером четверти.

Контролем правильности вычислений является выполнение равенства:

          (2.12)

Если ΔX = 0.0 , то S = ╕ΔY╕; и α = 90o 00' 00" при ΔY > 0 , α = 270o 00' 00" при ΔY < 0 .

Если ΔY = 0.0 , то S = ╕ΔX╕ и α = 0o 00' 00" при ΔX > 0 , α = 180o 00' 00" при ΔX < 0 .

Для решения обратной задачи в автоматическом режиме (в программах для ЭВМ) используется другой алгоритм, не содержащий тангенса угла и исключающий возможное деление на ноль:

            (2.13)

если ΔY => 0o , то α = a , если ΔY < 0o , то α = 360o - a .
13 Геодезическая сеть

– это система закрепленных точек земной поверхности, положение которых определено в общей для них системе геодезических координат. Геодезическая сеть бывает 2-х видов: плановая и высотная. В России геодезические сети, как плановые, так и высотные, подразделяются на государственную геодезическую сеть, геодезическую сеть сгущения и съемочную геодезическую сеть. Государственная геодезическая сеть является исходной для построения всех других геодезических сетей. Сеть сгущения служит для дальнейшего увеличения количества точек геодезической сети. Съемочная сеть является геодезическим обоснованием для производства топографических съемок, а также для выполнения различного рода инженерно-геодезических работ. Плановые геодезические сети создаются методами триангуляции, полигонометрии и трилатерации.

. При построении геодезической сети методом триангуляции на местности закрепляют ряд точек, которые в своей совокупности образуют систему треугольников. В треугольниках измеряются все углы и некоторые стороны, которые наз базисными.

. Метод полигонометрии заключается в построении на местности ломанных линий, наз полигонометрическими ходами. Эти ходы прокладываются обычно между пунктами триангуляции. В полигонометрических ходах измеряются все углы поворота и длины всех сторон.

. При построении сети методом трилатерации на местности также строится сеть треугольников, в которых при помощи свето- и радиодальномеров измеряются все стороны.

Высотная геодезическоя сеть строится методом геометрического или тригонометрического нивелирования.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

1 Предмет и дисципланы геодезии. Задачи инженерной геодезии iconРазработка аппаратурных методов учета влияния тропосферы при спутниковых измерениях в геодезии
Работа выполнена в Московском государственном университете геодезии и картографии (миигаиК) на кафедре высшей геодезии
1 Предмет и дисципланы геодезии. Задачи инженерной геодезии iconЛекция №1 Общие сведения о геодезии Понятие о геодезии, связь с другими
Современная геодезия является многогранной наукой, решающей слож­ные научные, научно-технические и инженерные задачи путем спе­циальных...
1 Предмет и дисципланы геодезии. Задачи инженерной геодезии iconКонспект лекций (Гилевский Ю. Х.) по высшей геодезии за 3 курс обучения в Санкт-Петербургском техникуме Геодезии и картографии. Примерно 70% материала

1 Предмет и дисципланы геодезии. Задачи инженерной геодезии iconРазработка методов анализа деформаций подземных сооружений
Работа выполнена на кафедре прикладной геодезии Московского государственного университета геодезии и картографии (миигаиК)
1 Предмет и дисципланы геодезии. Задачи инженерной геодезии iconОпределение нормального поля с использованием условия Бровара
Работа выполнена в Московском государственном университете геодезии и картографии (миигаиК) на кафедре высшей геодезии
1 Предмет и дисципланы геодезии. Задачи инженерной геодезии iconРазработка технологии дифференциальных фазовых gps измерений применительно к территории Сирии
Работа выполнена в Московском государственном университете геодезии и картографии (миигаиК) на кафедре высшей геодезии
1 Предмет и дисципланы геодезии. Задачи инженерной геодезии iconРазработка методики по использованию острорезонансной теории движения исз для уточнения параметров геопотенциала
Работа выполнена на кафедре Астрономии и космической геодезии Московского государственного университета геодезии и картографии
1 Предмет и дисципланы геодезии. Задачи инженерной геодезии iconРазработка методики модернизации плановой геодезической сети города с использованием современных спутниковых технологий (на примере г. Луанда)
Работа выполнена на кафедре прикладной геодезии Московского государственного университета геодезии и картографии (миигаиК)
1 Предмет и дисципланы геодезии. Задачи инженерной геодезии iconМетодика и результаты оценки временных изменений радиус-векторов пунктов глобальной спутниковой сети Международной службы гнсс
Работа выполнена на кафедре высшей геодезии Московского государственного университета геодезии и картографии (миигаиК)
1 Предмет и дисципланы геодезии. Задачи инженерной геодезии iconИ. И. Ипатов Воспоминания военного геодезиста 2003
Работа на кафедре Геодезии и Астрономии Военно-инженерной Академии имени В. В. Куйбышева
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org