Что такое высотная геодезическая сеть.

Высотную государственную геодезическую сеть создают методом геометрического нивелирования. В зависимости от точности определения высот пунктов, государственную нивелирную сеть подразделяют на I, II, III и IV классы. Нивелирная сеть I и II классов является главной высотной основой. Развитые на обширных территориях нескольких стран такие сети служат для решения важных научных задач (изучения современных вертикальных движений земной коры, определения разностей высот морей и океанов и др.). Линии нивелирования I и II классов прокладывают вдоль побережий морей и океанов, а также по шоссейным и железным дорогам, вдоль крупных рек. Нивелирная сеть I класса строится в виде полигонов с периметром 3000 – 4000 км, связанных между собой. Сети II, III, IV классов прокладывают внутри полигонов I класса. Высотная ГГС является основой для создания высотного обоснования топографических съемок всех масштабов

Тригонометрическое нивелирование. Последовательность работ. Формулы для расчета превышений.

Тригонометрическое нивелирование называют также геодезическим или нивелированием наклонным лучом. Оно выполняется теодолитом; для определения превышения между двумя точками нужно измерить угол наклона и расстояние. В точке А устанавливают теодолит, в точке В - рейку или веху известной высоты V. Измеряют угол наклона зрительной трубы теодолита при наведении ее на верх вехи или рейки (рис.4.38). Длину отрезка LK можно представить как сумму отрезков LC и CK с одной стороны и как сумму отрезков LB и BK с другой. Отрезок LC найдем из Δ JLC: LC = S*tg ν , остальные отрезки обозначены на рисунке.

Рис.4.38

Тогда LC + CK = LB + BK и S * tg( ν ) + i = V + h.

Отсюда выразим превышение h h = S * tg(ν ) + i - V. (4.67)

Выведем формулу превышения из тригонометрического нивелирования с учетом кривизны Земли и рефракции. Вследствие рефракции луч от верхнего конца вехи идет по кривой, а визирная линия трубы будет направлена по касательной к этой кривой в точке J. Визирная линия трубы пересечет продолжение вехи в точке L₁, а не L. Проведем уровенные поверхности в точках A, B, J (рис.4.39).

Проведем касательную к уровенной поверхности в точке J и обозначим: высоту прибора - i, высоту вехи - V, горизонтальное проложение линии AB - S.

Превышение точки B относительно A выражается отрезком BK. Отрезок L₁K на рис.4.39 можно выразить через его части двумя путями:

L₁K = L₁E + EF + FK,
L₁K = L₁L + LB + BK.

Рис.4.39

Отрезок L₁E найдем из Δ JL₁E. Этот треугольник можно считать прямоугольным, так как угол L₁EJ очень мало отличается от прямого, всего лишь на величину центрального угла ε =(S / R)*r. Этот угол при S = 1 км не превосходит 0.5'.

Итак, L₁E = JE * tg(ν ),

но поскольку JE = S, то L₁E = S * tg(ν ).

Отрезок EF выражает влияние кривизны Земли: EF = p = S² / 2*R;

отрезок FK равен высоте прибора FK = i; отрезок L₁L выражает влияние рефракции:

L₁L = r * (S² / 2*R) * k = p * k;

отрезок LB равен высоте вехи V.

Таким образом, S * tg(ν ) + p + i = r + V + h,

откуда h = S * tg(ν ) + (i - V) + (p - r),

или h = S * tg(ν ) + (i - V) + f. (4.68)

При измерении расстояния с помощью нитяного дальномера формула превышения несколько изменяется; так как S = (Cl + c)* Cos²(ν ), то

h = 0.5*(Cl + c)*Sin(2*ν ) + i - V + f = h'+ i - V + f,

Величину h'= 0.5*(Cl + c)*Sin(2*ν ) называют тахеометрическим превышением. При S = 100 м величиной f можно пренебречь, так как

f = 0.66 мм. S²,

где S - расстояние (в сотнях метров). Ошибка измерения превышения из тригонометрического нивелирования оценивается величиной от 2 см до 10 см на 100 м расстояния. При последовательном измерении превышений получается высотный ход; в высотном ходе углы наклона измеряют дважды: в прямом и обратном направлениях.

Билет 4

1 Устройство нивелира.

2 Что такое плановая геодезическая сеть

3 Системы высот.

4 Физическое нивелирование.

5 Передача отметки на дно котлована. Формулы расчета.

 

Системы высот.

В геодезии для определения отметок точек применяются следующие системы высот (рис.15):

ортометрическая (абсолютная);

геодезическая;

нормальная (обобщенная);

относительная (условная).

Рис. 15. Системы высот в геодезии

Ортометрическая (абсолютная) высота H _о – расстояние, отсчитываемое по направлению отвесной линии от поверхности геоида до данной точки.

Геодезическая высота H _г – расстояние, отсчитываемое по направлению нормали от поверхности референц-эллипсоида до данной точки.

В нашей стране все высоты реперов государственной нивелирной сети определены в нормальной системе высот. Это связано с тем, что положение геоида под материками определить сложно. Поэтому с конца 40-х годов в СССР было принято решение не применять ортометрическую систему высот.

В нормальной системе высот отметка точки H _н отсчитывается по направлению отвесной линии от поверхности квазигеоида, близкой к поверхности геоида.

Квазигеоид («якобы геоид») – фигура, предложенная в 1950-х г.г. советским учёным М.С. Молоденским в качестве строгого решения задачи определения фигуры Земли. Квазигеоид определяется по измеренным значениям потенциалов силы тяжести согласно положениям теории М.С. Молоденского.

В нашей стране все высоты реперов государственной нивелирной сети определены в нормальной системе высот. Это связано с тем, что положение геоида под материками определить сложно. Поэтому с конца 40-х годов в СССР было принято решение не применять ортометрическую систему высот.

В России абсолютные высоты точек определяются в Балтийской системе высот (БСВ) относительно нуля Кронштадтского футштока – горизонтальной черты на медной пластине, прикрепленной к устою моста через обводной канал в г. Кронштадте.

Относительная высота H _у – измеряется от любой другой поверхности, а не от основной уровенной поверхности.

Местная система высот – Тихоокеанская, её уровенная поверхность ниже нуля Кронштадтского футштока на 1873 мм.

 

Физическое нивелирование.

При физическом нивелировании превышения точек получаются с помощью физических приборов (баронивелира, гидростата, радиовысотомера и др.).

В основе гидростатического нивелирования лежит свойство свободной поверхности: жидкости в сообщающихся сосудах всегда находятся на одном уровне.

 

Билет 5

1 Устройство нивелира.

2 Что такое плановая геодезическая сеть

3 Типы нивелирных центров

4 Нивелиры, рейки, принадлежности, классификация.

5 Передача отметки на дно котлована. Формулы расчета.

 

Типы нивелирных центров

Все линии нивелирования закрепляют марками или реперами через 5 км, в сейсмической зоне через 3 -4 км, в труднодоступной территории через 6-7 км.Через 50-60 км закладывают фундаментальные реперы. В стенах зданий и сооружений закладывают стенные марки или реперы, в скальных породах устанавливают скальные реперы и марки.

фундаментальный грунтовый стенной временный стенная

репер репер репер репер марка

Рис. 6.8. Типы нивелирных центров

Тема 7. Линейные измерения

Линейные измерения бывают непосредственные и косвенные:

н епосред­ственные – измерения с помощью приборов для измерения длин линий;

кос­венные – расстояния вычисляются по другим, непосредственно измерен­ным величинам

4 Нивелиры, рейки, принадлежности, классификация.

 

По ГОСТу – 69, 76 нивелиры бывают:

а) высокоточные Н05, Н1, Н2, НС2;

б) точные Н3, Н4 НС3, НС4;

в) технические Н10, Н10КЛ, НТ, НТС, НЛС.

Принятые обозначения:

- 1, 2 – ср. кв. погрешность определения превышения на 1 км хода (двойного хода);

- С – с самоустанавливающейся линией визирования;

- Л – с лимбом;

- К – с компенсатором;

- Т – технический.

Рейки

Рейки, применяемые в геодезии, бывают 3, 4 и 5-и метровые; складные, цельные; деревянные, металлические, инварные. Для привязки хода нивелирования к стенным знакам применяется специальная подвесная рейка длиной 1, 2 м.

Принадлежности

Для исключения ошибок установки реек нивелирование выполняют по башмакам или костылям.

Отсчетные приспособления

На рис. 9.6 показано поле зрения нивелиров, у которых может быть прямое (а) или обратное (б) изображение.

а) б)

1191 мм 1259 мм

Рис. 9.6. Поле зрения нивелира: а) с прямым изображением;

б) с обратным изображением

Какие бывают линейные измерения.

 

В настоящее время геодезия располагает большим арсеналом средств для линейных измерений. Мерные ленты и рулетки применяют для измерения небольших расстояний (до нескольких сот метров) с относительной ошибкой ; оптические дальномеры – для измерения линий от нескольких метров до 150 – 200 м с погрешностью ; радио– и светодальномеры – для измерения расстояний в земных условиях до нескольких десятков километров с ошибкой 1 – 5 см. большие лазерные дальномеры используют в космических исследованиях.

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: