Методы наземных топографических съемок

СОСТАВЛЕНИЕ ПЛАНОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ СЪЕМОК

Курсовая работа

по дисциплине «Геодезия»

                                                                                Руководитель: Купреева Е.Н.

 

Омск 2010

 

РЕФЕРАТ

 

Курсовая работа объемом- 31 страница. Имеет 7 иллюстраций, 1 таблицу, 17 формул, в приложении 2 плана:

1. Нивелирование по квадратам.

2. Тахеометрическая съемка.

При написании курсовой работы я использовала 3 источника:

1.Маслов А. В. Геодезия.

2.Кузьмин Г.М. Условные знаки для топографической карты.

3. Поклад Г.Г. Геодезия.

Ключевые слова:

Топографическая съемка - совокупность работ по созданию топографических карт или планов местности посредством измерений расстояний, высот, углов с помощью различных инструментов (наземная съёмка), а также получение изображений земной поверхности с летательных аппаратов (аэрофотосъёмка, космическая съёмка).

Теодолит - геодезический инструмент для определения направлений и измерения горизонтальных и вертикальных углов при геодезических работах, топографических и маркшейдерских съёмках, в строительстве.

Нивелир - геодезический прибор для геометрического нивелирования, то есть определения разности высот между несколькими точками. Прибор, устанавливаемый обычно на треножник (штатив), оборудован зрительной трубой, приспособленной к вращению в горизонтальной плоскости, и чувствительным уровнем.

Нивелирование - это полевые измерения, в результате которых определяют высоты точек местности и превышения между ними.

Поверки приборов - проверка правильности работы прибора.

Съемка ситуации - совокупность контуров и неподвижных местных предметов. Ситуация на плане представляет собой горизонтальную проекцию контуров и отдельных предметов местности. В геодезии часто используется термин ,, плановая съемка’’ применительно к понятию,, съемка ситуации’’.

План - чертеж, изображающий на плоскости какую - либо местность, сооружение.

Горизонталь - прямая в начертательной геометрии, параллельная горизонтальной плоскости проекции в аксонометрическом или ортогональном чертеже, проецируется на горизонтальную плоскость в натуральную величину.

Профиль -  уменьшенное изображение вертикального разреза земной поверхности.

Перечень сокращений : м - метры , см - сантиметры.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

     Ведение………………………………………………………………………..6

1. Методы наземных топографических съемок……………………………….7

1.1 Понятие о съемках местности………………………………………………9

1.2 Теодолит устройство поверки и юстировки………………………………11

2. Нивелирование поверхности по квадратам………………………………...14

2.1 Сущность и виды нивелирования  полевых работ……………………......15

2.2 Обработка результатов нивелирования по квадратам, составление плана……………………………………………………………………………..18

3. Тахеометрическая съемка……………………………………………………21

3.1 Съемка ситуации и рельефа (порядок работы на станции)………………23

3.2 Обработка материалов тахеометрической съемки и составление плана……………………………………………………………………………..24

4. Решение инженерных задач на плане………………………………………27

Заключение…………………………………………………………………..30

Список литературы………………………………………………………….31

 

 

 

Введение

 

 

Геодезия – наука, изучающая форму и размеры поверхности всей Земли или отдельных ее частей путем измерений, вычислительной обработки результатов вычислений, построений карт, планов, профилей и методы их использования для решения различных задач.

В задачи геодезии входит изучение методов:

1) измерение линий и углов на поверхности земли, под землей (в шахтах, туннелях), над землей (при аэрофотосъемке, при использовании искусственных спутников Земли и ракетно-космической техники) с помощью специальных геодезических приборов;

2) вычислительной обработки результатов измерений с использованием электронно-вычислительной техники;

3) графических построений и оформления карт, планов и профилей;

4) использования результатов измерений и графических построений при решении задач промышленного, сельскохозяйственного, транспортного, культурного строительства, научных исследований и др.

Геодезия как инженерная наука в своем развитии опирается на математику, физику, тесно связана с географией и геологией, геоморфологией и почвоведением, земледелием и геоботаникой, землеустроительным проектированием и экономикой сельского хозяйства, мелиорацией и дорожным делом, астрономией и геофизикой и др.

 

Методы наземных топографических съемок

Под наземной топографической съемкой понимается совокупность полевых и камеральных работ по определению взаимного расположения выбранных характерных точек местности в плане и по высоте и построению графической (топографический план, топографическая карта) или аналитической (цифровая карта) модели местности.

Одним из основных методов наземной топографической съемки является тахеометрическая съемка. Основной особенностью этого метода является быстрота производства полевых работ, которая достигается, с одной стороны, за счет комплексного производства всех необходимых измерений одним прибором - тахеометром, а с другой - за счет перенесения основного объема работ по составлению топоплана в камеральные условия.

Комбинированной (контурно-комбинированной) съемкой называют сочетание аэрофотосъемки с наземной, применяется она в районах со слабовыраженным рельефом. Существенной особенностью этого метода съемки является то, что ситуация плана создается фотограмметрической обработкой аэроснимков, а рельеф - наземной съемкой на фотопланах, причем съемка, рельефа несколько упрощается, так как на фотоплане видны отдельные его формы.

Мензульная съемка имеет своим назначением получение топографического плана местности при помощи мензулы и кипрегеля. Отличительная особенность этого метода состоит в том, что топографический план составляется непосредственно в поле (на местности), что обеспечивает наглядность и высокое качество составительских работ. При составлении плана горизонтальные углы не измеряют, а получают их графическим путем. Мензульную съемку иногда называют углоначертательной (графической).

Горизонтальная съемка предназначена для получения контурного плана, отображающего ситуацию местности, и применяется при съемке местности (в основном застроенные территории) с большим количеством контуров. Осуществляется этот метод с помощью теодолитов, эккеров и мерных приборов.

Выбор того или иного метода съемки или комбинации этих методов производится в зависимости от конкретных условий производства работ (Цели съемки, характера местности, объема работ, наличия инструментов и кадров).

 

1.1 Понятие о съемках местности

Все съемочные работы, выполняемые, а поле (на земле, под землей, над землей), называют полевыми, а вычислительные и графические, выполняемые в кабинетах и лабораториях,- камеральными.

Для составления карт, планов и профилей местности необходимо в поле измерить линии и углы. Процесс таких измерений называют съемкой местности. Съемку, выполняемую для получения высот точек и превышений между ними, называют нивелированием.

Всякую съемку проводят по основному правилу геодезии - от общего к частному, т.е. сначала определяют положение основных точек, создают так называемую съемочную геодезическую сеть, а затем проводят съемку ситуации.

В процессе съемки ситуации устанавливают взаимное положение отдельных характерных точек снимаемых объектов. Например, при съемке строений устанавливают взаимное положение их углов, при съемке канав, дорог определяют взаимное положение их поворотов, а при съемке пахотных угодий - взаимное положение поворотных точек контуров (очертаний) угодий и пр.

Съемки имеют назначения в зависимости от назначения или целей, для которых их выполняют: сельскохозяйственные, почвенные, лесные, городские, геологические.

Объектами сельскохозяйственных съемок являются: границы землепользований и административные границы, населенные пункты и отдельно стоящие постройки, сельскохозяйственные угодья, (огороды, пашни, сенокосы, пастбища), леса, кустарники и отдельно стоящие деревья, болота, пески, солонцы, солончаки, каменистые россыпи, воды и водные сооружения, энергосети и средства связи, рельеф местности.

При почвенных съемках на план или карту наносят нужные для изучения почв объекты, почвенные разрезы, прокопки, и контуры почвенных разновидностей.

В зависимости от применяемых приборов различают следующие виды съемок: теодолитные, мензульные, тахеометрические, аэрокосмические, фототеодолитные, нивелирные.

Для получения планов небольших участков местности, занимающих площади в несколько сотен и тысяч гектаров, применяют теодолитные и мензульные съемки. Если на плане или карте требуется изобразить рельеф местности, то обычно методом теодолитной съемки определяют взаимное положение точек съемочной геодезической сети, а ситуацию местности снимают мензулой.

Для горной и всхолмленной местностей применяют фототеодолитную съемку, при которой местность фотографируют про помощи фототеодолита, а затем на специальных приборах по фотоснимкам снимают, составляют план местности.

 

 

 

 

1.2 Теодолит устройство поверки и юстировки

 

Теодолит - основной геодезический инструмент для измерения на местности горизонтальных и вертикальных углов. Теодолит состоит из вращающегося вокруг вертикальной оси горизонтального круга (лимба) с алидадой, на подставки которой опирается горизонтальная ось вращения зрительной трубы и вертикального круга.
Теодолит применяется при геодезических, астрономических, инженерных работах.

 

 

                                                                Рис.1- Теодолит Т-30

Теодолит Т-30 и работа с ним.

Т-30 – теодолит технической точности, среднеквадратическая ошибка измерения угла 30''.

Порядок работы:

1) Сборка комплекта;

2) Центрирование с помощью отвеса;

3) Горизонтирование с помощью подъемных винтов и цилиндрического уровня;

4) Измерение углов.

Горизонтирование теодолита.

Необходимо установить цилиндрический уровень по направлению двух подъемных винтов и, вращая эти винты в противоположные стороны, выводим пузырек цилиндрического уровня в центр ампулы. Затем поворачиваем алидаду на 90˚ и вращаем третий подъемный винт. Действия повторяют.

Основные оси прибора:

вертикальная ось, проходит через центр лимба и алидады;

1. визирная ось, проходит через центр сетки нитей и объекта;

2. горизонтальная ось – ось вращения зрительной трубы;

3. ось цилиндрического уровня – это касательная к дуге цилиндрического уровня, проходящая через центр ампулы(0-пункт)

 

К узлам геодезических приборов предъявляются определенные геометрические требования (условия). Проверка этих условий в геодезии называется поверкой.

Если эти условия не выполнены, то производится юстировка (исправление).

Поверки:

1. Поверка цилиндрического уровня.

Ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна оси вращения прибора (вертикальной оси).

Установить цилиндрический уровень по направлению двух подъемных винтов. Вращая эти винты в разные стороны, выводим уровень в центр ампулы, затем поворачиваем алидаду на 180˚. Если пузырек воздуха отклоняется от центра не более чем на 2 деления, то условие выполнено. Если больше 2 делений, выполняется юстировка.

На половину дуги отклонения пузырек перемещают с помощью подъемных винтов, а на оставшуюся часть дуги юстировочными винтами цилиндрического уровня с помощью шпильки.

2. Поверка визирной оси.

Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы.

Если это условие не выполняется, то имеет место коллемационная ошибка она вычисляется по формуле:

,                           ( 1.1)

где: КЛ – отсчет по кругу лево

КП – отсчет по кругу право

Коллемационная ошибка не должна превышать удвоенной точности верньера (2' для Т-30).

Если С > 2', то производится юстировка. Вычисляется средний отсчет в минутах.

1) Наводящим винтом алидады горизонтального круга устанавливаем вычисленный отсчет. При этом центр сетки нитей уйдет с наблюдаемой точки;

2) Горизонтальными исправительными винтами сетки нитей возвращаем перекрестие сетки нитей на наблюдаемую точку. После юстировки вновь определяется С.

3) Поверка сетки нитей

Вертикальная нить сетки нитей должна быть отвесна, а горизонтальная перпендикулярна ей.

На расстоянии 10-15 м от прибора подвешивается отвес. Наводим вертикальную нить на нить отвеса. Если условие выполнено, вертикальная нить и нить отвеса должны совпасть.

Если не выполнено, то поворачивают вместе с сеткой окулярную часть, ослабив, а потом, завернув четыре винта диафрагмы сетки нитей, и поворачивают сетчатое кольцо до совпадения этих двух нитей.