Материал: 1. Предмет геодезии, значение геодезии для землеустройства и ведения кадастров, связь с другими дисциплинами Геодезия наука, объектом изучения которой являются поверхность и внешнее гравитационное поле Земли. Термин геодезия

Нивелир — геодезический прибор для измерений превышений. В настоящее время нивелиры разделяются по принципу действия. Различают оптико-механические (отсчет берется на глаз), электронные (отсчеты берутся самим прибором и регистрируются), лазерные (в которых используется принцип вращения лазерного луча) и гидростатические нивелиры (в которых используется свойство сообщающихся сосудов). В России по точности нивелиры разделяются на высокоточные (обеспечивающие ошибку превышения на 1 км двойного хода < 2мм), точные (обеспечивающие ошибку превышения на 1 км двойного хода < 5мм) и технические (все остальные).

Электронным тахеометром называется прибор, объединяющий в себе возможности светодальномера, электронного теодолита и имеющий микропроцессор. Дальномер прибора измеряет расстояние до отражателя. Датчики горизонтального и вертикального кругов электронного теодолита фиксируют отсчеты по кругам. Значения измеренных расстояний и углов передаются на индикацию и регистрацию. Микропроцессор обеспечивает возможность решения целого ряда стандартных геодезических задач, для чего прибор снабжен набором необходимых прикладных программ. Электронные тахеометры очень различаются по своим конструктивным особенностям и техническим характеристикам. Наиболее распространены тахеометры марки: Topсon, Sokkia, Trimble, Pentax, leiсa, Nikon. Современные модели электронных тахеометров можно разделить на несколько типов по применению: технические, строительные, инженерные.

В настоящее время для проведения различных геодезических работ используются современные цифровые и электронные приборы. Широкое применения для целей архитектуры и реставрации получили спутниковых приемники и системы лазерного сканирования. Современное программное обеспечение позволяет автоматизировать процесс выполнения работ в целом, до получения конечного результата и повысить точность работ.
7. Масштабы. Виды масштабов

Масштаб - это мера уменьшения горизонтальных проекций элементов земной поверхности при перенесении их на план или карту.

В нашей стране приняты следующие масштабы топографических карт: 1:1 000 000, 1:500 000, 1:200 000, 1:100 000, 1:50 000, 1:25 000, 1:10 000. Этот ряд масштабов называется стандартным.

Масштабный ряд топографических планов: 1: 5 000, 1: 2 000, 1: 1 000, 1:500, 1: 200.

На геодезических чертежах могут указывать разные виды масштабов: именной, численный, линейный и поперечный.

Именной масштаб выражается словами, например, в одном сантиметре десять метров.

Численный масштаб выражается в виде простой дроби с числителем, равным единице. Знаменатель показывает меру уменьшения длины линии на местности при перенесении на план.

Л инейным масштабом называется графическое изображение численного масштаба. Основа масштаба (наибольшее деление) может быть 1 и 2 см. Линейный масштаб содержит N- делений, равных основе, и отсчетную шкалу - основу, которая разбита на 10,20 частей (рис.1).


Рис.1 Линейный масштаб

Поперечный масштаб - это график, основанный на пропорциональности деления отрезков (рис. 2). Он состоит из n основ и отсчетной шкалы. Основа масштаба обычно равняется 2 см. Отсчетная шкала, равная основе, делится на 10 частей по горизонтали и вертикали, потом каждое деление делится по вертикали (пропорциональным делением) еще на 10 частей, таким образом, наименьшее деление отсчетной шкалы равняется 0,01 основы масштаба. Для поперечного масштаба основой 2 см точность составляет 0,2 мм.




Рис.2 Поперечный масштаб

8. Теодолитная съемка.

Теодолитная съемка – это совокупность полевых измерений выполняемых теодолитом и другими инструментами для получения контурного плана местности.

Теодолитная съемка как горизонтальная съемка, используемая в основном в равнинной местности нашла самое широкое применение при составлении и корректировке планов землепользования и их отдельных участков.

Теодолитная съемка осуществляется в два этапа:

1) создается рабочее геодезическое обоснование, состоящее из замкнутых теодолитных ходов по границам землепользований – полигонов. Для съемки отдельных участков рабочим обоснованием может быть разомкнутый теодолитный ход. Прокладка ходов заключается в точном измерении длин сторон и углов между ними. Наиболее точно определяют взаимное положение небольшого числа точек называемых опорными;

2) опираясь на подготовленное рабочее обоснование, менее точными приемами снимают внутреннюю ситуацию. Для этого требуется проходка диагональных ходов, расположенных внутри полигона между двумя любыми несмежными его вершинами.

Последовательность проведения теодолитной съемки следующая:

1) выбор и закрепление опорных точек производится с учетом особенностей участка. Расстояние между точками должны быть не меньше 100м и не больше 300-400 м. Длина теодолитного хода зависит от масштаба съемки и точности измерения углов;

2) закрепление на местности точек съемочного обоснования и при необходимости восстановление межевых знаков;

3) подготовка линий к измерению – вешение линий, прорубка просек и так далее;

4) измерение линий и углов теодолитных ходов;

5) съемка ситуации.

9. Методы нивелирования. Способы геометрического нивелирования. Способы нивелирования поверхности.

В геодезии выделяют такие методы нивелирования:

Геометрическое, наиболее точное (отмечено ситуацией, когда превышение между точками получается в форме разности отсчетов по рейке при условии горизонтального положения визирной оси);

Тригонометрическое (при таком методе превышение между точками будет определяться по расстояниям между точками и измеренным вертикальным углам, имеется в виду нивелирование посредством наклонного визирного луча).

Барометрическое (основывается на зависимости высоты точек на местности и атмосферного давления);

Гидростатическое (основано на таком свойстве жидкости в сообщающихся сосудах, как пребывание на одном уровне).

Геометрическое нивелирование выполняется с задействованием нивелира и нивелирных реек. Нивелир является прибором, в котором в горизонтальное положение приводится визирный луч. Отсчеты берутся по шкалам вертикально устанавливаемых реек нивелира. Возрастание оцифровки шкал на рейках осуществляется вверх от пятки рейки. Если нулевая отметка шкалы находится на пятке рейки, отсчет по рейке равнозначен расстоянию между пяткой и лучом визирования.

Геометрическое нивелирование выполняется следующими двумя способами: Нивелирование из середины (считается главным способом). С целью измерения превышения одной точки над другой нивелир устанавливается в средней части между ними, при этом в горизонтальное положение приводится его визирная ось. На этих точках устанавливаются рейки нивелира. Отсчет первой точки берется по задней рейке, а второй – по передней. Нивелирование вперед предусматривает установку нивелира над первой точкой и последующее измерение (стандартно - посредством рейки) высоты прибора. Во второй точке, чью высоту потребуется установить, устанавливаются рейка. После приведения визирной оси нивелира в горизонтальное положение, берется отсчет второй точки по черной стороне рейки.

Существуют два способа нивелирования поверхности: нивелирование по квадратам и нивелирование по магистралям.

При нивелировании по квадратам, на открытой местности с помощью теодолита и стальной ленты разбивают сетку квадратов со сторонами 10, 20, 30, 40 и 50 м, в зависимости от сложности рельефа. Вершины квадратов закрепляют кольями. Одновременно с разбивкой сетки квадратов ведут съемку ситуации. Порядок нивелирования вершин квадратов зависит от размеров строительной площадки. При небольших размерах нивелирование может быть выполнено с одной постановки нивелира. В этом случае нивелир устанавливается в середине площадки, приводится в рабочее положение, и с этой станции берутся отсчеты по рейке, последовательно устанавливаемой на вершинах квадратов. При этом отсчеты берутся только по черной стороне рейки и записываются в нивелирный журнал Отметку от репера на одну из вершин квадратов, например, от Рп. 3 на вершину квадрата 1а передают нивелированием из середины с отсчетами по двум сторонам рейки. По отметке этой точки и отсчету по рейке на ней вычисляется горизонт прибора, а далее способом горизонта прибора вычисляются отметки всех вершин квадратов.При значительных размерах участка прокладывается замкнутый нивелирный ход. В этом случае некоторые вершины квадратов будут связующими точками .По результатам нивелирования вычисляют отметки связующих точек в замкнутом полигоне, горизонт прибора на станциях и отметки всех вершин квадратов.

10. Нивелирование трассы линейного сооружения.

Продольное нивелирование выполняется при изыскании и проектировании сооружений, вытянутых в длину (дорог, подземных коммуникаций и т.д.).

Вдоль оси трассы будущего сооружения прокладывается нивелирный ход – в виде магистрали с возможно более длинными сторонами. Ход обязательно должен быть привязан к точкам высотной геодезической сети – реперам или маркам.

Нивелирование пикетных точек в основном выполняется методом «из середины». Расхождение в размерах плеч 5 м.

Подготовка трассы для нивелирования заключается в разбивке пикетажа.

Пикеты намечаются через 100 м. Нумерация пикетов начинается с нуля. Между пикетами могут встретиться перегибы местности, эти точки закрепляются кольями и называются промежуточными, или плюсовыми.

Работа на станции складывается из следующих действий:

• 
  отсчет на заднюю рейку по черной стороне(a_ч),
  
• 
  отсчет на переднюю рейку по передней стороне(b_ч),
  
• 
  отсчет на переднюю рейку по красной стороне(b_к),
  
• 
  отсчет на заднюю рейку по красной стороне(a_к),
  
• 
  отсчеты по чёрной стороне на промежуточных точках.
  

После нивелирования пикетных точек нивелируются промежуточные (или плюсовые) точки. Эти точки не являются связующими, поэтому отсчеты на этих точках берутся только по черной стороне рейки. Результаты нивелирования записываются в специальные графы нивелирного журнала.

После того как работа на станции закончена, передняя рейка переходит на следующий пикет. В таком же порядке берутся отсчеты при привязке трассы к реперу. В некоторых случаях (при нивелировании крутых склонов) с одной стоянки нивелира нельзя взять отсчеты на два смежных пикета.

На каждой новой станции необходимо выполнять приведение нивелира в рабочее положение. Приведение пузырька цилиндрического уровня на середину выполняется непосредственно перед отсчетом с помощью элевационного винта.

Перед переходом на следующую станцию проверяют правильность взятия отсчетов по черной и красной сторонам реек – рассчитывают пяточную разницу (из красного отсчета вычесть черный) и сравнивают ее с пяткой рейки.