Тесты по "Геодезии"

Чем больше высотных пикетов, тем легче рисовать рельефа на плане, но не надо забывать, что объем  выполненной работы определяется не числом пикетов, а заснятой площадью в гектарах или в квадратных километрах. Поэтому пикетов надо набирать столько, сколько требуется для правильной рисовки рельефа.

Плановые пикеты располагают  на контурах и объектах местности; иногда плановые пикеты называют реечными точками. При замене криволинейных контуров ломаными линиями ошибка спрямления не должна превышать 0.5 мм в масштабе плана.

Требуемая точность измерения  горизонтальных углов и расстояний при тахеометрической съемке такая  же, как и при горизонтальной съемке:

mβ = 24′, ms/S = 1/150.

Расчитаем допустимую ошибку измерения угла наклона. Для этого  возьмем формулу тригонометрического  нивелирования:

h’ = S * tg ν (7.11)

и продифференцируем ее по измеряемым элементам:

m2h = (S/cos2 ν)2 * m ν2/ ρ2 + tg2 ν.m2s. (7.12)

Примем h=1 м, ν= 11.4o, tgν = 0.2, cosν = 1.0 и получим mh = 0.33 м.

Далее пишем:

mν 2/ρ2 * S2/cos4ν = m2h – tg2ν * m2s,

mν = 10′

Поскольку требования к точности измерений при тахеометрической съемке невысокие, то измерения при съемке пикетов выполняют по упрощенной методике:

горизонтальные углы измеряют при одном положении круга; 
расстояния, измеряемые по нитяному дальномеру, округляют до целых метров при съемке в масштабах 1:2 000 или 1:5 000; 
углы наклона измеряют при одном положении круга, установив место нуля близким или равным нулю; при этом отсчет по вертикальному кругу будет равен углу наклона, если съемку выполнять при основном положении круга.

Все результаты измерений  записывают в журнал тахеометрической съемки; затем там же вычисляют  углы наклона, горизонтальные проложения, превышения пикетов относительно точки  стояния теодолита и отметки  пикетов. Одновременно с ведением журнала  составляют схематический чертеж местности  – абрис (кроки), на котором показывают все заснятые с этой станции пикеты, контуры, ситуацию, формы рельефа, направления  скатов. Иногда абрис рисуют до начала съемки, намечая на нем плановые и высотные пикеты, и затем уже  ведут съемку в соответствии с  абрисом.

Рационализация и автоматизация  тахеометрической съемки. При тахеометрической съемке много времени тратится на вычисление превышений и горизонтальных проложений. За один рабочий день обычно набирают 400 – 500 пикетов, а специалисты  высокой квалификации – до 1000 пикетов; на обработку такого объема приходится тратить несколько часов, при  этом неизбежны разного рода ошибки, для исключения которых превышения и горизонтальные проложения выбирают из таблиц во вторую руку. Существенную пользу может дать применение программируемого микрокалькулятора.

В инструкции по съемкам написано: “Тахеометрическая съемка производится, как правило, тахеометром-автоматом, и, как исключение, – теодолитом- тахеометром”. Тахеометр-автомат отличается от теодолита-тахеометра тем, что превышение и горизонтальное проложение вычисляют  в уме по дальномерным отсчетам, используя простые формулы:

S = C * lS , (7.13)

h’ = K * lh , (7.14)

где C и K – постоянные коэффициенты (обычно C = 100 и K = 10 или K = 20), 
lS и lh – дальномерные отсчеты по рейке.

Для сравнения напишем  формулы для вычисления превышения и горизонтального проложения для  обычного нитяного дальномера:

S = (C * l + c) * Cos2ν, (7.15)

h’ = 0.5 * (C * l + c) Sin2ν. (7.16)

Чем отличаются формулы тахеометра-автомата от этих формул ? Во-первых, в них  нет малой постоянной “c” нитяного дальномера; это достигается применением  в трубе дополнительной линзы, которая  смещает вершину диастимометрического угла на ось вращения прибора. Зрительная труба, у которой c=0, называется аналлатической. Во-вторых, нет функций угла наклона  ν. В-третьих, для горизонтального  проложения имеется своя постоянная C и свой дальномерный отсчет lS, а  для превышения – своя постоянная K и свой дальномерный отсчет lh.

Тахеометр-автомат называют еще номограммным тахеометром, так  как сетка нитей в его трубе  имеет вид номограммы или диаграммы (рис.7.8-б); у обычного теодолита дальномерные нити – это два симметричных относительно центральной горизонтальной нити параллельных штриха (рис.7.8-а) на расстоянии p=fоб/C один от другого. Расстояние между линиями  номограммы тахеометра-автомата переменное и зависит от угла наклона трубы.

Теория тахеометра-автомата заключается в выводе формул:

pS = pS(fоб,C, ν), ph = ph (fоб,K,n).

Нарисуем упрощенную схему  измерения горизонтального проложения S и превышения h (рис.7.9). На рисунке: точка J – вершина диастимометрического угла φ, l – отсчет по рейке, соответствующий  углу φ; ν – угол наклона визирной линии, наведенной на нуль рейки, i –  высота прибора,V – высота нуля рейки.

Рис.7.9

Из треугольника JON выразим  горизонтальное проложение S и превышение нуля рейки относительно горизонта  инструмента h’:

S = JN = JO * Cosν, (7.17)

h’ = ON = JO * Sinν. (7.18)

Из треугольника JKO выразим  отрезок JO, а из треугольника KOG –  отрезок OG:

OG = l * Cos(ν + φ).

Подставим последовательно OG в формулу для JO и затем JO –  в формулы (7.17) и (7.18):

 (7.19)

 (7.20)

Распишем косинус суммы  двух углов

Cos(ν + φ) = Cosν * Cosφ –  Sinν * Sinφ

и преобразуем дробь в  формулах (7.19) и (7.20)

Тогда

S = l * Cosν * (Cosν * Ctgφ –  Sinν) , (7.21) 
h’ = l * Sinν * (Cosν * Ctgφ – Sinν) . (7.22)

Сравнивая эти формулы  с формулами (7.13) и (7.14), замечаем, что:

C = Cosν * (Cosν * Ctgφ –  Sinν), (7.23) 
K = Sinν * (Cosν * Ctgφ – Sinν). (7.24)

Коэффициенты C и K – это  постоянные величины, поэтому для  выполнения равенств (7.23) и (7.24) при любых  значениях угла наклона ν диастимометрический  угол φ должен изменяться в зависимости  от угла ν. Раскроем скобки и выразим Ctgφ через функции угла ν:

 (7.25)

 (7.26)

С другой стороны известно, что Ctgφ = fоб/p, где fоб – фокусное расстояние объектива, а p – расстояние между  дальномерными нитями. Фокусное расстояние объектива – величина для данной трубы постоянная, поэтому для  изменения φ или Ctgφ нужно изменять расстояние между дальномерными  нитями по закону: – для горизонтальных проложений:

 (7.27)

- для превышений:

 (7.28)

Формулы (7.27) и (7.28) окончательные; они показывают, что в тахеометре-автомате расстояние между дальномерными  нитями сетки должно автоматически  изменяться с изменением угла наклона  трубы, причем дальномерная нить горизонтальных проложений и дальномерная нить превышений не совпадают. Конструктивно это  делается так: в поле зрения трубы  передается та часть номограммы, которая  соответствует данному углу наклона  трубы.

Построение номограммы тахеометра – автомата. Сначала проводят дугу окружности радиусом R с центром  в точке F (рис.7.10); пусть для конкретности R =55 мм. Эта дуга является основной кривой, точка “нуль” которой наводится  на нуль или на Рис.7.10. отсчет V рейки. Затем рассчитывают расстояния pS и  ph для разных углов наклона при заданных значениях C=100, K=10 (K=20) и fоб = 251 мм; например:

ν = 0o pS = 2.51 мм , 
ν = 30o pS = 2.27 мм и т.д.

Рис.7.10

Откладывают от радиуса FO углы, для которых вычислены расстояния pS и ph; на стороне каждого угла откладывают  эти расстояния от основной кривой и полученные точки соединяют  плавными линиями – получаются линии  номограммы. Для горизонтальных проложений строят две линии: C = 100 и C = 200, для  превышений строят три линии: K = 10, K = 20 и K = 100 для положительных и  отрицательных углов наклона.

Номограмму строят либо на призме, либо на боковой поверхности  либма вертикального круга; в  поле зрения трубы изображение номограммы передается с помощью оптических деталей.

Из-за ошибок построения номограммы значения коэффициентов C и K могут отличаться от проектных. Фактические значения коэффициентов определяют, измеряя  многократно известное расстояние S0 и известное превышение h0:

C = S0/lS , K = h0/lh .

Относительная ошибка измерения  расстояния номограммным тахеометром  – 1/500, ошибка измерения превышений – 1 см на 100 м при K = 10 и 2 см при K = 20.

Тахеометр-автомат часто  применяют вместе со столиком Карти. В этом случае абрис составляют в  процессе съемки на лавсановой пленке. Журнал съемки при этом не ведется, так как пикеты наносят на абрис  в масштабе плана и сразу подписывают  их отметки. При использовании столика  Карти исключаются белые пятна  – незаснятые участки местности  в пределах станции.

В настоящее время для  тахеометрической съемки применяются  также электронные тахеометры, представляющие собой комбинацию точного теодолита  и точного светодальномера. Результаты измерений можно кодировать на перфоленту или дискету; обработка таких  измерений производится на ЭВМ.

Теодолитная съёмка        

горизонтальная геодезическая  съёмка местности, выполняемая для  получения контурного плана местности (без высотной характеристики рельефа) с помощью Теодолита. В отличие от тахеометрической съёмки (См. Тахеометрическая съёмка) и фототеодолитной съёмки (См.Фототеодолитная съёмка), при Т. с. высотных характеристик рельефа местности не определяют. Обычно применяется в равнинной местности, в населённых пунктах, на ж.-д. узлах, застроенных участках и прочее. Включает этапы: подготовительные работы (рекогносцировка участка, обозначение и закрепление вершин теодолитного хода), угловые и линейные измерения в теодолитном ходе, съёмка подробностей (ситуации), привязка теодолитного хода к пунктам опорной геодезической сети. В отличие от мензульной съёмки план по материалам Т. с. составляют в камеральных условиях. Теодолитный ход — система ломаных линий, в которой углы измеряются теодолитом. Стороны теодолитного хода прокладываются обычно по ровным, твёрдым и удобным для измерений местам. Длина их 50—400 м, угол наклона до 5°. Вершины углов теодолитного хода закрепляют временными и постоянными знаками. Съёмка подробностей проводится с опорных точек и линий теодолитного хода, который прокладывается между опорными пунктами триангуляции, полигонометрии или образуется в виде замкнутых полигонов (многоугольников). Качество пройденного теодолитного хода определяется путём сопоставления фактических ошибок (неувязок) с допустимыми. Погрешность измерения углов в теодолитном ходе обычно не превышает 1'; а сторон — 1:2000 доли их длины.

 

 

97.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.

Рельеф образуется главным образом  в результате длительного одновременного воздействия на земную поверхность эндогенных(внутренних) и экзогенных (внешних) процессов. Рельеф изучает геоморфология.

Основными формами рельефа являются гора, котловина, хребет, лощина.

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.

Способы изображения рельефа. Способ изображения рельефа должен обеспечивать хорошее пространственное представление о рельефе местности, надежное определение направлений  и крутизны скатов и отметок отдельных  точек, решение различных инженерных задач.

За время существования  геодезии было разработано несколько  способов изображения рельефа на топографических картах. Перечислим некоторые из них.

Перспективный способ. 
Способ отмывки. Этот способ применяется на мелкомасштабных картах. Поверхность Земли показывается коричневым цветом: чем больше отметки, тем гуще цвет. Глубины моря показывают голубым или зеленым цветом: чем больше глубина, тем гуще цвет. 
Способ штриховки. 
Способ отметок. При этом способе на карте подписывают отметки отдельных точек местности. 
Способ горизонталей.

В настоящее время на топографических  картах применяют способ горизонталей в сочетании со способом отметок, причем на одном квадратном дециметре  карты подписывают, как правило, не менее пяти отметок точек.

Способ горизонталей. Сущность способа горизонталей можно понять из рис.5.6.

Рис.5.6

Рис.5.7

Мысленно рассечем участок  местности горизонтальной плоскостью на высоте H. Линия пересечения этой плоскости с поверхностью Земли  называется горизонталью. Горизонталь  на местности – это замкнутая  кривая линия, все точки которой  имеют одинаковые отметки. Уменьшенное  изображение на карте горизонтальной проекции горизонтали местности  также называют горизонталью.

Для того, чтобы изобразить горизонталями рельеф участка местности, нужно рассечь его не одной, а  несколькими горизонтальными плоскостями, расположенными на одинаковом расстоянии по высоте одна от другой. Это расстояние называется высотой сечения рельефа  и обозначается буквой h. На местности  горизонтали не пересекаются, так  как они лежат в разных параллельных плоскостях; на карте они тоже как  правило не пересекаются.

Все основные формы рельефа  имеют свой рисунок горизонталей; при этом и гора и котловина  изображаются системами замкнутых  горизонталей (рис.5.7). Чтобы различить  эти формы рельефа, а также  для некоторых других целей на карте принято показывать направление  скатов вниз; для этого применяются  бергштрихи – короткие штрихи, перпендикулярные горизонталям и направленные по скату  вниз.

Основные горизонтали  имеют отметки, кратные высоте сечения  рельефа h, начиная от нуля счета  высот. Для выражения характерных  особенностей рельефа рекомендуется  проводить полугоризонтали и  четвертьгоризонтали; они проводятся штриховыми линиями через половину и четверть сечения рельефа на отдельных участках карты (где расстояние между основными горизонталями  слишком большое).