Популярные услуги

- Предмет и задачи геодезии

2021-03-09СтудИзба

Предмет и задачи геодезии, ее связь с другими науками

Геодезия – это наука, рассматривающая методы и способы измерения земной поверхности, применение которых дает возможность  определять форму и размеры земли, а также производить съемку (измерения) отдельных ее частей для изображения на картах, планах используемых для создания различных инженерных сооружений.

Геодезия включает в себя высшую и космическую геодезии, топографию, фотограмметрию и инженерную геодезию.

Высшая геодезия – изучает фигуру и размер земли, методы определения координат точек на поверхности для территории всей страны.

Космическая геодезия – решает геодезические задачи с помощью искусственных спутников земли.

Топография – рассматривает способы изучения земной поверхности, и изображение ее на картах и планах.

Фотограмметрия – решает задачи измерений по аэро- фото- и космическим снимкам для различных целей.

Инженерная геодезия – изучает методы геодезического обеспечения при разработке проектов, строительств, эксплуатации различных сооружений, а также при изучении освоении и охране природных ресурсов.

Геодезические работы разделяются на полевые и камеральные.

Рекомендуемые материалы

Полевые работы состоят из измерений горизонтальных и вертикальных углов, а также горизонтальных, наклонных и вертикальных расстояний.

Камеральные работы состоят из вычислений результатов полевых измерений и графических построений.

Формы и размеры земли

Физическая поверхность земли представляет собой сочетание возвышенностей и углублений, которые, как правило, заполнены водой, поскольку большую часть поверхности земли составляет поверхность океанов и морей, то за общую фигуру земли приняли очертание поверхности воды в спокойном ее состоянии мысленно продолженным под материками. В любой точке эта поверхность перпендикулярна и т.о. везде горизонтальна, такая поверхность называется уровенной, приуроченная к среднему уровню океана и называется среднеуровенной поверхностью.

Тело ограниченное среднеуровенной поверхностью называется геоидом. Вследствие неравномерности распределения масс в земной коре, поверхность геоида не является правильной геометрической поверхностью, поэтому, для изучения фигуры земли, используют правильное тело эллипсоид вращения, фигура, которая близка к геоиду.  Она характеризуется большой и малой полуосями, и полярным сжатием.

– формула полярного сжатия.

Размеры земного эллипсоида, принятые как обязательные в нашей стране:

а=6 378 245 м

в=6 356 863 м

α=1:298

В исключительных случаях без ущерба для точности можно принимать землю за шар с R=6 371.11 км.

Системы координат

– делятся на плановые и высотные.

· Плановые системы координат. Географические координаты.

За основную поверхность проекции принимают поверхность эллипсоида и геоида.

За основные координатные линии принимают меридианы и параллели.

Меридиан – это сечение эллипсоида плоскостью проходящей через полярную ось NS.

Параллель – сечение эллипсоида плоскостью перпендикулярно7й полярной оси NS.

Долгота – это двугранный угол между плоскостью нулевого меридиана и плоскостью меридиана проходящего через определяемую точку. Отсчитывается к западу и востоку от нулевого меридиана, изменяется от 0º до 180º.

Широта – угол между плоскостью экватора и нормалью к эллипсоиду (отвесной линией) отсчитывается к северу и югу от экватора и изменяется от 0º до 90º.

· Плоские прямоугольные координаты

– представляют собой две взаимно перпендикулярные прямые лежащие в горизонтальной плоскости. Точка пересечения прямых начало счета координат. Одна из прямых совпадает с меридианом и принимается за ось х, с положительным направлением на север, а вторая за ось у с положительным направление на восток.

Эта система координат применяется на небольших участках земной поверхности размерами не более 20х20 км.

В некоторых случаях ось х не совпадает с меридианом, в этом случае система координат называется частной или условной. Частные системы применяются при производстве инженерно–технических работ.

· Система координат Гаусса–Крюгера (зональная система координат)

В геодезии на плоскости изображаются значительные участки земной поверхности. Для этого применяются различные проекции, дающие возможность переносить изображение на плоскость при помощи математических законов. Для геодезии выгодно чтобы изображение не имело искажения в углах между направлениями (равноугольные проекции или конформные). К этой проекции изображение контуров будет подобным, масштаб практически постоянным и не зависеть от направления, искажения будут возникать только в длинах линий.

Суть проекции и соответствующей системы координат заключается в следующем.

1. Земной эллипсоид при помощи меридианов делится на 6º или 3º зоны. Зоны нумеруют к востоку от нулевого меридиана, средний меридиан каждой зоны называется осевым.

2. Каждая зона в отдельности проектируется на плоскость таким образом, чтобы осевой меридиан и экватор изобразились прямыми линиями без искажений. Осевой     меридиан принимается за ось х, с положительным направление на север, а экватор с положительным направлением на восток. Линии параллельны осевому меридиану и экватору, и образуют координатную сетку.

Искажения в этой системе координат возрастают по мере удаления от осевого меридиана (искажается длина). На границе зоны искажения длин линий будет ≈1/1500 для 6º зоны и ≈1/6000 для 3º зоны. Поправка за искажения длины линий будет вычислять по формуле .

D – длина отрезка

R – радиус земли

Y – средняя ордината отрезка.

3. Поскольку внутри каждой зоны системы координат одинаково возникают определенные положения точки на земной поверхности. Для установления зоны, в которой расположена точка, к значению ординаты слева приписывают номер зоны:
уа=1 532 371.15
ув=2 532 371.15

Чтобы не иметь отрицательных ординат точкам осевого меридиана условно приписывается ордината 500км.

Высоты точек в геодезии называются отметками.

Отметка – это отвесное расстояние от начала счета высот до точки.

Если за начало счета высот принимать среднюю уровенную поверхность, система высот называется абсолютной, а отметки абсолютными.

В нашей стране за начало счета прият нуль Кранштадтского футштока, и система высот называется Балтийской.

Если за начало счета высот принимается произвольная уровенная поверхность, то система высот называется относительной, отметки относительными.

В горном деле за начало счета высот принимают отметку устья вскрываемой выработки.

Ориентирование линий

– это определение положения линий относительно каких–то исходных направлений.

В качестве исходных направлений используется истинный магнитный и осевой меридианы, а в качестве ориентирных углов используют истинный и магнитный азимуты, дирекционный угол и румб.

Истинный азимут – это угол между северным направлением истинного меридиана и определяемой линией, отсчитывается по часовой стрелке и измеряется от 0º до 360º.

Магнитный азимут – это угол между северным направлением магнитного меридиана и определяемой линией, отсчитывается по часовой стрелке от 0º до 360º.

Поскольку истинный и магнитные полюса земли не совпадают, истинный и магнитный меридианы каждой точки, также не совпадает, а истинный и магнитный азимуты: различаются на величину магнитного склонения (δ).

Магнитное склонение – угол между северными концами истинного и магнитного меридианов. Магнитное склонение бывает восточным и западным, постоянно меняться. Различают вековое, годичное, суточное. Также существует магнитные аномалии, поэтому ориентирование по магнитному азимуту считается не надежным.

Связь между истинным и магнитным азимутом

Аим+ δв

Аим– δз

Дирекционный угол – это угол между северным направлением осевого меридиана или параллельной ему линии и определяется направлением, отсчитывается по часовой стрелке от 0º до 360º.

Прямой и обратный азимуты и дирекционные углы.

Если направление линии MN с точки M на точку N считать прямым, то NM будет обратным направлением той же линии. В соответствии с этим угол А1 является прямым азимутом MN в точке М, а А2обратным азимутом той же линии в точке N.

Как следует из рисунка зависимость между прямым и обратным азимутами линии MN определится выражением

А21+180º+γ

или в общем случае

Аобр=Апр180ºγ

 

Угол сближения меридианов γ – угол между истинными меридианами двух точек или угол между северными концами истинного и осевого меридиана. Сближение между углами бывает восточным и западным.

Связь между истинным азимутом и дирекционным углом

Связь между азимутом магнитным и дирекционным углом

Румбэто острый угол, отсчитываемый от ближайшего направления ориентирной оси до определяемой линии.

Связь между дирекционным углом и румбом

четв.

Дирекционный угол

Назв.

румба

Формулы

Знаки приращения

∆x

∆y

I

0º–90º

СВ

r1=α1

+

+

II

90º180º

ЮВ

r2=180ºα2

+

III

180º–27

ЮЗ

r3=α3180º

IV

27–360º

СЗ

r4=360ºα4

+

 

Основные геодезические задачи

Прямая геодезическая задача

заключается в вычислении координат точки В, если известны координаты точки А, расстояние между А и В и дирекционным угол

ХА

УА

SAB

αAB

ХB–?

УB–?

∆Х и ∆У могут быть положительными и отрицательными в зависимости от четверти в которой расположена АВ.

∆Х

∆У

СВ

+

+

ЮВ

+

ЮЗ

СЗ

+

Обратная геодезическая задача

– заключается в вычислении расстояния между точками АВ и дирекционного угла линии АВ, если известны координаты точек А и В.

ХА

УА

ХВ

УВ

SAB–?

αAB–?

По знакам ∆Х и ∆У определяют четверть в которой располагается линия и выбирают формулу для вычисления дирекционного угла.

Основные геодезические чертежи

Карта – это подобное, уменьшенное, построенное по определенным математическим законам изображение значительного участка земной поверхности на горизонтальной плоскости, при этом необходимо учитывать сферичность земли, поэтому в изображении возникают искажения и в разных частях карты масштаб разный.

Рекомендуем посмотреть лекцию "Лекция 2. Авионика электромеханических систем".

Установленный для данной карты масштаб называется главным – это средний масштаб чертежа он строго выполняется только вдоль некоторых меридианов и параллелей. В остальных частях масштаб отличается от главного и называется частным.

План –  подобное уменьшенное изображение небольшого участка земной поверхности (не более чем 20х20 км) на горизонтальной плоскости, при этом сферичностью земли можно пренебречь. Искажения в изображении отсутствует, и масштаб изображается постоянен.

Основное различие карты и плана: на плане масштаб постоянный, а на карте нет.

Карты и планы делятся на контурные и топографические.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5075
Авторов
на СтудИзбе
455
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее