Контрольная работа по "Геодезия"

Контрольная работа № 1.

 

Содержание:

 

Вопрос № 1 - Основные задачи, решаемые геодезией и ее значение в народном хозяйстве……………………………………………………………..стр. 2

 

Вопрос № 2 - Геодезическая система координат……………………… стр. 4

 

Вопрос № 3 - Изображение ситуации и рельефа на картах и планах….. стр. 6

 

Вопрос № 4 - Теодолиты. Классификация…………………………...… стр. 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос № 1:

Основные задачи, решаемые геодезией и ее значение в народном хозяйстве.

Геодезия – одна из древнейших наук о Земле, возникла исходя из практических потребностей человека, связанных с измерениями земной поверхности для строительства различных инженерных сооружений, ведения сельского хозяйства, учета земель, создания карт и планов.

За века существования определение геодезии как науки неоднократно менялось. Сам термин происходит от греческих слов Ge – земля и Dazio –делю, разделяю, что переводилось как «землеразделение».

В настоящее время в России законодательно установлено следующее определение термина «геодезия» – это область отношений, возникающих в процессе научной, технической и производственной деятельности по определению фигуры, размеров, гравитационного поля Земли, координат точек земной поверхности и их изменений во времени.

Роль геодезии в жизни страны трудно переоценить. Наряду с научными задачами геодезия решает целый комплекс практических задач:

– создание геодезических сетей для обеспечения топографических съёмок,

– применение геодезических методов при строительстве сооружений, дорог и других объектов,

– проведении подземных работ в шахтах, тоннелях, метрополитене (маркшейдерские работы),

– проведение работ по землеустройству (кадастровые съёмки),

– наблюдение за деформацией и осадкой зданий и сооружений и т.д.

Велика роль геодезии в обороне страны и обеспечении боевых действий, т.к. невозможно эффективное использование современного высокоточного оружия (в том числе стратегических ракет) без точного геодезического и гравиметрического обеспечения.

В процессе своего развития геодезия разделилась на ряд самостоятельных дисциплин:

Высшая геодезия - изучает фигуры, размеры и гравитационное поле Земли и планеты Солнечной системы, а так же теорию и методы построения геодезической сети в единой системе координат.

Фотограмметрия – изучает способы определения формы, размеров и положение объектов в пространстве по их фотографическим изображениям.

 Инженерная (прикладная) геодезия – изучает методы геодезических работ при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений, при разведке, использовании и эксплуатации природных богатств.

Морская геодезия – разрабатывает методы точных измерений на море, морском дне и побережье для подробного обследования дна.

 Топография (дословно – описание местности от «топос» - место, «графо» - пишу) – занимается съемкой сравнительно небольших участков земли и разрабатывает способы их изображения на планах и картах.

Космическая (спутниковая) геодезия – изучает методы обработки данных, полученных из космического пространства с помощью искусственных спутников, межпланетных кораблей и орбитальных станций, которые используются для измерений на Земле и планетах солнечной системы. 

Военная топография – отрасль топографии, изучающей способы и средства получения информации о местности в интересах боевой деятельности войск.

Картография – изучает методы создания и использования различных карт.

Инженерная геодезия имеет исключительное прикладное значение в различных отраслях народного хозяйства. Методы инженерной геодезии широко используют при проектировании, строительстве и эксплуатации дорог, мостов, транспортных тоннелей, аэродромов, каналов, зданий и сооружений автотранспортной и аэродромной службы, гидромелиоративных сооружений, подземных коммуникаций, воздушных сетей. Большое значение имеет прикладная геодезия при изысканиях и строительстве газовых, водопроводных, канализационных сетей и сооружений. Инженерно-геодезические измерения необходимы при разработке проекта инженерных коммуникаций для перенесения их на местность, для возведения и эксплуатации сооружений. Геодезическими измерениями и построениями осуществляется беспрерывный контроль за соблюдением проектной геометрической формы и размеров сооружения и его стабильностью. В процессе строительства и эксплуатации сооружений методами и средствами прикладной геодезии производят наблюдения за осадками и деформациями сооружений. Широкое развитие землеустроительных работ, направленных на наиболее рациональное использование земли, учет качества сельскохозяйственных земель, проведение оросительных и осушительных мероприятий невозможно без геодезических измерений.

К задачам инженерной геодезии относят:

– получение материалов для проектирования;

– определение на местности положения основных осей границ сооружений и других характерных точек (разбивочные работы);

– обеспечение на местности геометрических форм и размеров сооружений в соответствии с проектом;

– определение отклонений сооружаемого объекта от проекта (исполнительные съёмки);

– изучение деформаций сооружений, которые происходят под действием различных факторов.

В инженерной геодезии используются методы высшей геодезии, топографии и фотограмметрии, и материалы всех видов съемок, в том числе и космических.

В свою очередь геодезия, в т.ч. инженерная, тесно связана с другими науками, краткий перечень которых приведен ниже:

- математика;

- астрономия;

- физика (оптика, механика);

- фотография;

- картография и топографическое  черчение;

- география.

 

 

Вопрос № 2:

Геодезическая система координат.

Координатами называются угловые и линейные величины, определяющие положение точки на земной поверхности.

Система координат – опорная система для определения положения точек в пространстве или на плоскостях и поверхностях относительно выбранных осей, плоскостей или поверхностей.

В геодезии применяется большое количество систем координат.

Основные из них:

• общеземные системы,

• референцные системы,

• системы астрономических и геодезических координат,

• пространственные прямоугольные

• системы прямоугольных координат на плоскости.

Общеземные системы координат – те, где совмещены их начала с центром масс Земли, например, географические координаты.

Референцные системы – в которых их начало находится на удалении десятков и сотен метров от центра масс Земли.

В астрономической системе координат положение точки определяется относительно отвесной линии к геоиду и оси вращения Земли.

В геодезической системе координат точка сносится по нормали на эллипсоид вращения.

В общеземных и референцных системах положения точек могут задаваться:

– пространственными прямоугольными координатами X, Y, Z;

– геодезическими координатами В, L, Н;

– плоскими прямоугольными координатами X, Y в различных проекциях;

– полярными;

– и другими координатами.

Между координатами одной системы существуют однозначные математические связи. А для установления связей между одноименными координатами разных систем, например, между пространственными прямоугольными координатами двух референцных систем, необходимы параметры перехода.

Любые системы координат задаются каталогами координат геодезических пунктов. Общеземные системы задаются координатами пунктов сетей, создаваемых в основном методами космической геодезии.

Референцная система с начальным пунктом Пулково создана с помощью астрономо-геодезической сети. Через эту же сеть распространяется на всю территорию страны общеземная система.

В геодезии применяют также Декартову системы координаты – прямоугольную систему координат, применяющуюся в математике и эллипсоидальную систему координат, исходящую из теории гравитационного потенциала.

 

 

 

 

Геодезические координаты.

Система геодезических координат (B, L, НГ) определяет положение точки земной поверхности относительно начала координат принятого референц-эллипсоида.

 

                            Рис. 1¹

Геодезической широтой В точки М и ее проекции точки m называется угол В, образованный нормалью к поверхности в точке М и плоскостью экватора.

Геодезической долготой L называется двугранный угол, образованный плоскостью начального (Гринвичского) меридиана и плоскостью меридиана данной точки m.

Геодезической высотой Нг называется расстояние между поверхностью эллипсоида и данной точкой М, отсчитываемое по нормали. Началом координаты Н служит нульпункт Кронштадтского футштока. В этой точке принимают НГ = 0, а поверхности геоида и эллипсоида совпадают.

Высота морей над Кронштадтским фудштоком (в метрах):

- Балтийское море  0,00 м.

- Черное море          - 0,35 м.

- Азовское море      - 0,39 м.

- Каспийское море  - 25,69 м.

- Белое море             - 0,52 м.

- Тихий океан           - 1,87 м.

Для cвязи между геодезической и астрономической системами координат служат формулы В = φ − , L = (λ·cosB − η)·sесB .

В инженерной практике обычно эти две системы координат объединяют и называют обобщенно – географические координаты. Это связано с тем, что расхождение между геодезической и астрономической системами координат незначительно, может достигать 3-4'', а координаты в двух рассматриваемых системах могут различаться до 100 м.

Географические координаты могут быть распространены на всю поверхность земного эллипсоида. В том их большое достоинство. Однако их применение в массовых геодезических работах затруднительно, поскольку оно связано со сложными вычислениями. Поэтому эти координаты применяют при картографировании, навигации, создании и использовании геоинформационных систем (ГИС) и т. д.

Рис. 1¹ - В. А. Горбунова «ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДЕЗИЯ»

Вопрос № 3:

Изображение ситуации и рельефа на картах и планах.

Всю совокупность изображений на картах и планах называют ситуацией и рельефом.

Ситуацией называется любой предмет или группа предметов естественного или искусственного происхождения, а также почвенно-растительный покров, дорожная сеть и гидрография.

Рельеф (от франц. ûrelief§, от лат. ûrelevo§ – поднимаю) представляет собой всю совокупность неровностей поверхности Земли. Различают следующие формы рельефа: гора (холм), котловина, хребет, лощина, перевалы или седловины. Характерными линиями рельефа являются водораздел хребта и водослив лощины.

Для изображения ситуации и некоторых форм и деталей рельефа применяют условные обозначения (знаки). Условные знаки должны напоминать по форме объект, обладать наглядностью и четкостью изображения, содержать максимум информации об изображаемом объекте. По своему назначению знаки можно разделить на следующие виды.

1. Масштабные условные знаки, размеры которых сохраняют масштабность. Это контурные линии почвенно-растительного покрова, размеры некоторых зданий и сооружений, береговые линии рек и озер, овраги, промоины и др.

2. Внемасштабные условные знаки применяют для обозначения небольших по размерам (менее графической точности масштаба), но очень важных по информации предметов. Это геодезические пункты, столбы электролиний и линий связи, некоторые постройки и линейные сооружения, шахты, шурфы, скважины, колодцы и др.

3. Информационные внемасштабные знаки и обозначения – это значки, распределенные по площади в определенном порядке (лес, луг, кустарник и др.). К ним придается буквенно-цифровая информация, как, например, порода, высота, густота леса, число дворов в населенном пункте, скорость течения реки, характер дна в районе брода и др.

Ниже приводятся образцы некоторых условных знаков.

 

Рис. 2¹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2¹ - В. А. Горбунова «ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДЕЗИЯ»                          

Рис. 3¹

Рельеф на картах и планах изображается горизонталями. Горизонталь –это кривая, все точки которой имеют одинаковую высоту над уровенной поверхностью. Каждую из горизонталей можно представить как береговую линию в озере, водохранилище. По мере его заполнения береговая линия образует все новые горизонтали. Если горизонталь строится с помощью ЭВМ или цифровой модели местности, она может иметь вид ломаной линии. Впервые горизонтали стали применять в 16 веке, на картах они появились в 19 веке.