Тригонометрическая вертикальная съемка

Содержание

· Введение………………………………………………………………..3

1. Тригонометрическая вертикальная съемка………………………………5

1.1. Задание №1…………………………………………………………..5

1.2. Задание №2…………………………………………………………..6

1.3. Задание №3…………………………………………………………..7

2. Характеристика района…………………………………………………….9

2.1. Общие сведения и характеристика природно-экономических условий Изобильненского района………………………………….9

2.2. Общие сведения о земельном фонде территории Изобильненского района……………………………………….….11

3. Теодолитная съемка……………………………………...……………….13

3.1. Порядок проведения теодолитной съемки……...……………..…13

3.2. Устройство теодолита и тахеометра………………………….…..14

3.3. Обработка результатов теодолитной съемки……………….……17

3.4. Составление плана………………………………………….……...21

4. Геометрическая нивелирная съемка………………………………….…23

4.1. Нивелирование и проведение геометрической нивелирной съемки…………………………………………………………..…..23

4.2. Устройство нивелиров разных классов и модификаций…..……26

4.3. Журнал продольного нивелирования…………………………….27

4.4. Построение продольного профиля и проведение проектной линии…………………………………………………………….....34

5. Применение программы комплексов для обработки геодезических

измерений…………………………………………………………………….36

· Заключение………………………………………………………........39

· Список используемой литературы…………………………………..40

· Приложение

 

 

Введение

Геодезия (греч. geodaisia, от geо – Земля и daio – делю, разделяю), наука об определении положения объектов на земной поверхности, о размерах, форме и гравитационном поле Земли и других планет. Это отрасль прикладной математики, тесно связанная с геометрией, математическим анализом, классической теорией потенциала, математической статистикой и вычислительной математикой. В то же время это наука об измерениях, разрабатывающая способы определения расстояний, углов и силы тяжести с помощью различных приборов. Основная задача геодезии – создание системы координат и построение опорных геодезических сетей, позволяющих определить положение точек на земной поверхности. В этом существенную роль играют измерения характеристик гравитационного поля Земли, связывающие геодезию с геофизикой, использующей гравиметрические данные для изучения строения земных недр и геодинамики.

Геодезия возникла в глубокой древности. Ее развитию способствовал прогресс в естественных и точных науках, изобретение таких инструментов, как маятник и телескоп и др. Однако за последние полвека геодезия добилась больших успехов, чем за всю предшествующую историю, что связано с использованием данных, полученных с искусственных спутников, появлением электронно-вычислительных машин и электронных измерительных приборов. Современные компьютеры позволили проводить анализ большого объема информации, применять в геодезии новые математические разработки, придавшие новый импульс развитию теоретической геодезии параллельно с прогрессом математики и теории информации.

Геодезические данные используются в картографии, навигации и землепользовании, например, для определения зоны затопления после сооружения плотины, местоположения буровых платформ на шельфе, точного положения государственных и разного рода административных границ и пр. Навигация и стратегические системы наведения в равной степени зависят от точности информации о положении цели и адекватности физических моделей, описывающих гравитационное поле Земли. Геодезические измерения используются в сейсмологии и при изучении тектоники плит, а гравиметрическая съемка традиционно применяется геологами при поисках нефти и других полезных ископаемых.

Тригонометрическая вертикальная съемка

Вертикальной съемкой или нивелированием называют вид геодезических работ, при котором определяют превышение одной точки над другой. Конечной целью нивелирования является определение отметок точек местности и сооружений.

При некоторых нивелирных работах, когда вблизи нет реперов или марок, высоты точек земной поверхности воды в местах водоемов или относительно любой уровенной высоты. Материалы нивелирования дают представления о рельефе местности и широко используются при проектировании и строительстве различных инженерных сооружений: дорог, мостов, плотин, водохранилищ, трубопроводов и др.

Задание №1

Определить и рассчитать показатели характеризующие особенности рельефа территории. 

Определить заложение (£ ), высоту сечения (∆ һ ) и крутизну склона (i).

                 Дано:

              L – длина линии, м;                  

              α – угол наклона, градусы;

              L = 285м;

             α = 13º 11';

         Решение:         

Расстояния между смежными горизонталями на плане или заложении определяют по формуле: £ = cos α × L;

£ = cos13º 11'× 285м = 0, 9735× 285м = 277, 45м;

Высота сечения или превышения равна произведению длин линий на местности на sin угла наклона: ∆ һ = sin α × L;

∆ һ = sin13º 11' × 285м = 0, 2281× 285м =65, 0085м;

Уклон находится уклоном: i = ∆ һ /£;

i =65, 0085 / 277, 45м = 0, 2343

 

 

Таблица №1.Показатели, характеризующие особенности рельефа

Длина линии, L, м.	Угол наклонения, α	Прекция линии, £, м.	Превы- шения, ∆ һ, м.	Уклон, i	sin α	cos α	tg α
285	13º 11'	277, 45	65, 0085	0, 2343	0, 2281	0, 9735	0, 2342

 

Вывод: Данные земли по степени смытости и пригодности для сельскохозяйственного использования относятся к седьмой категории, так как крутизна склона составляет 13 º 11'. Склоны балок крутизной 10-15º, изрезанные промоинами и оврагами. Могут использоваться после поверхностного улучшения под сенокосы и пастбища с регулированным выпасом скота.

 

Задание №2

Определить и рассчитать показатели характеризующие особенности рельефа территории. 

Рассчитать длину линии L на местности и высоту сечения ∆ һ.

          Дано:                                                     

          £ = 43, 4м,        

          α = 25º 52',

          i =0, 77                                           L

                                              ∆ һ

 

 

      Решение:         

Рассчитаем длину линии на местности через cos угла α:

                                        L = £ / cos α;

         L =43, 4 м / cos 25º 52' = 43, 4м / 0, 8993 =39, 03м.

Определим высоту сечения через проекцию линии и уклон:

                                              ∆ һ =£ × i;

                           ∆ һ =43, 4 × 0, 77 = 33, 418 м

 

   Таблица №2. Показатели характеризующие рельеф территории.

Данные полевой съемки		Расчетные данные			Табличные данные
Длина линии, L, м.	Угол  наклонен, α	Проекц линии, £ , м.	Превышения, ∆ һ, м.	Улон, i	sin α	cos α	tg α
39, 03м	25º 52'	43, 4	33, 418	0, 77	0, 4363	0, 8993	0, 4849

 

Вывод: Данные земли по степени смытости и пригодности для сельскохозяйственного использования относятся к девятой категории, так как крутизна склона составляет 25 º 52'. Растущие овраги с многочисленными разветвленными вершинами, так называемые «бросовые земли». Используются под устройство прудов, рекультивацию и облесение.

 

Задание № 3

Определить превышение между точками А и В. Найти длину линии АВ на местности при М 1: 2000

 

 

 

Дано:                                            Решение:

Н_А = 30                                    Для определения высоты точки В,                                        

h = 15                                         находящейся между горизонталями

L_AB =?                                   составим пропорцию:

∆ һ =?                                       15 – 1, 2

                                                 Х – 0, 6

i =?                                              Х= 15*0, 6/1, 2 = 7, 5 м

                                                    Н_В = 15+7, 5= 22, 5 м

                                                    ∆ һ = Н_А - Н_В = 30 – 22, 5 = 7, 5 м

                                                     i = ∆ һ / l, l = 5см*2000см = 100 м  

                                                     i = 7, 5/100 = 0, 075 м

 

 

 

Характеристика района

Теодолитная съемка

Теодолитная съёмка, горизонтальная геодезическая съёмка местности, выполняемая для получения контурного плана местности (без высотной характеристики рельефа) с помощью теодолита. В отличие от тахеометрической съёмки и фототеодолитной съёмки, при Теодолитной съемке высотных характеристик рельефа местности не определяют. Обычно применяется в равнинной местности, в населённых пунктах, на железнодорожных 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 теодолитной съемки составляют в камеральных условиях.

Линии

После вычисления отметок всех пронивелированных точек приступают к построению продольного профиля и поперечников.

Профиль строят на миллиметровой бумаге, на которой все размеры откладывают без измерителя. Для построения профиля надо в принятом масштабе для горизонтальных линий отложить все горизонтальные расстояния между пронивелированными точками, а в вертикальном направлении – все отметки этих точек в масштабе для вертикальных линий.

Масштабы для горизонтальных линий в зависимости вида профиля будут следующими: 1: 1000, 1: 2000, 1: 5000, 1: 10000. Масштабы для вертикальных линий принимают в 10 раз крупнее масштаба горизонтальных линий, благодаря чему профиль становится более наглядным (1: 100, 1: 200, 1: 500, 1: 1000).

Построение профиля начинают с вычерчивания профильной сетки, состоящей из нескольких горизонтальных линий и имеющей различные графы. Верхнюю линию профильной сетки, т.е. линию отметок земли, совмещают с одной из утолщенных линий на миллиметровой бумаге, а нижняя линия сетки должна быть на 4…5 см выше нижнего края листа.

Измерений

AutoCAD — двух- и трёхмерная система автоматизированного проектирования и черчения, разработанная компанией Autodesk. Первая версия системы была выпущена в 1982 году. AutoCAD и специализированные приложения на его основе нашли широкое применение в машиностроении, строительстве, архитектуре и других отраслях промышленности. Программа выпускается на 18 языках. Уровень локализации варьируется от полной адаптации до перевода только справочной документации. Русскоязычная версия локализована полностью, включая интерфейс командной строки и всю документацию, кроме руководства по программированию.

Текущая версия программы (AutoCAD 2012) включает в себя полный набор инструментов для комплексного трёхмерного моделирования (поддерживается твёрдотельное, поверхностное и полигональное моделирование). AutoCAD позволяет получить высококачественную визуализацию моделей с помощью системы рендеринга mental ray. Также в программе реализовано управление трёхмерной печатью (результат моделирования можно отправить на 3D-принтер) и поддержка облаков точек (позволяет работать с результатами 3D-сканирования). Тем не менее, следует отметить, что отсутствие трёхмерной параметризации не позволяет AutoCAD напрямую конкурировать с машиностроительными САПР среднего класса, такими как Inventor, SolidWorks и другими[5]. В состав AutoCAD 2012 включена программа Inventor Fusion, реализующая технологию прямого моделирования.

Специализированные приложения на основе AutoCAD

AutoCAD Architecture — версия, ориентированная на архитекторов и содержащая специальные дополнительные инструменты для архитектурного проектирования и черчения, а также средства выпуска строительной документации.

AutoCAD Electrical разработан для проектировщиков электрических систем управления и отличается высоким уровнем автоматизации стандартных задач и наличием обширных библиотек условных обозначений.

AutoCAD Civil 3D — решение для проектирования объектов инфраструктуры, предназначенное для землеустроителей, проектировщиков генплана и проектировщиков линейных сооружений. Помимо основных возможностей AutoCAD Civil 3D может выполнять такие виды работ, как геопространственный анализ для выбора подходящей стройплощадки, анализ ливневых стоков для обеспечения соблюдения экологических норм, составление сметы и динамический расчет объемов земляных работ.

AutoCAD MEP ориентирован на проектирование инженерных систем объектов гражданского строительства: систем сантехники и канализации, отопления и вентиляции, электрики и пожарной безопасности. Реализовано построение трехмерной параметрической модели, получение чертежей и спецификаций на ее основе.

CREDO - программный комплекс, предназначенный для автоматизированной обработки информации, возникающей в процессе инженерного преобразования среды обитания человека. Комплекс состоит из нескольких крупных систем и ряда дополнительных задач, объединенных в технологическую линию обработки информации в процессе создания различных объектов от производства изысканий и проектирования до эксплуатации объекта. Результаты обработки инженерно-геодезических и инженерно-геологических изысканий служат основой для создания цифровой модели местности инженерного назначения, включающей модели рельефа, ситуации и геологического строения площадки. В свою очередь цифровая модель местности является основой для полноценного проектирования автомобильных дорог. Комплекс CREDO обеспечивает полный технологический цикл проектирования от обработки топографо-геодезических данных (CREDO_DAT), создания цифровой модели местности (CREDO ТОПОПЛАН 1.0, CREDO_TER, CREDO_MIX), объемной геологической модели (CREDO_GEO) до конструкторского проектирования(CREDO ГЕНПЛАН 1.0, CREDO_MIX, CAD_CREDO) и получения сметной документации. Основными системами проектирования автомобильных дорог в технологической линии CREDO являются системы CREDO_MIX, CAD_CREDO и дополнительные задачи ОСАДКА, ОТКОС, ГРИС, ZNAK, УВС, РАДОН. Их можно использовать на различных стадиях проектирования – от предпроектных проработок до детальной разработки проекта и выпуска рабочих чертежей. Основные задачи, решаемые в технологической линии CREDO при проектировании автомобильных дорог:

- трассирование

- земляное полотно

- дорожная одежда

- искусственные сооружения

- транспортно-эксплуатационная и экологическая оценка проекта

- развязки и обустройство

Система CREDO_MIX позволяет произвести трассировку оси дороги, осуществляет автоматический контроль корректности сопряжений, позволяет в интерактивном графическом режиме определять оптимальное положение трассы в самых разнообразных и сложных условиях. Благодаря наличию цифровой модели местности можно просматривать продольный и поперечные профили по любому участку трассы, в том числе и с геологическим строением профиля. В результате проектировщик получает полное и точное геометрическое описание оси трассы дороги, представленное в соответствующих ведомостях. Основные транспортно-эксплуатационные качества дороги определяются ее продольным профилем, проектирование которого осуществляется в системе CAD_CREDO. Система CAD_CREDO предназначена для проектирования нового строительства и реконструкции автомобильных дорог II – V технических категорий. Проектная линия профиля конструируется из кубических сплайнов, которые обеспечивают плавность движения автомобиля, повышение безопасности, уменьшение объемов земляных работ, экономию топлива, улучшение архитектурно-ландшафтных и эстетических свойств.

 

Заключение

В нашей курсовой работе мы затронули основные темы геодезии. Вначале мы разобрали тригонометрическую вертикальную съёмку и выполнили задания на расчет показателей характеризующих особенности рельефа территории, а также превышения между точками и величину линии на местности.

 Во втором пункте нашей работы мы дали общие сведения и охарактеризовали наш район по климатическим условиям, особенностям рельефа и почвообразующим породам. Так же указали общие сведения о земельном фонде района.

В третьем пункте рассмотрели теодолитную и тахеометрическую съемки. Подробно остановились на проведении съемок и изучили ее правила. Наглядно рассмотрели устройство теодолита, тахеометра и их виды. В пункте обработки результатов теодолитной съемки разобрали собственные примеры в виде таблиц и вычислений. Составили план теодолитной съемки местности.

В следующем пункте мы анализировали нивелирование и точность в проведении геометрической нивелирной съемки. На основе теоретических данных по геометрической нивелирной съемке вычислили журнал продольного нивелирования и построили продольный профиль местности.

В последнем пункте мы разобрали применение программы комплексов для обработки геодезических измерений на примерах AutoCAD и CREDO, изучили их применение, общие особенности и виды.

 

Источники материалов

1. А. Антыков, А Стоморев «Почвы Ставрополья и их плодородие»

2. Батраков Ю.Г. Геодезические сети специального назначения., 1999 изд.

3. Большаков В.Д., Маркузе Ю. И. Практикум по математической обработке  

геодезических измерений., 1988 изд.

4. Брадис В.М. Четырехзначные математические таблицы., 1988 изд.

5. Дубенок Н.Н., Шуляк А.С. Землеустройство с основами геодезии.,

2007 изд.

6. Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов., М: Недра, 1990 изд.

7. Клюшин П.В., Цыганков А.С. Основы землеустройства., 2002 изд.

8. Маслов А.В., Гордеев А.В., Батраков Ю.Г. Геодезия., 2006 изд.

9.  ОАО ОПХ " Изобильненское", Колхоз «Путь Ленина»

    10. Цховребов В. С., Штомпель Ю. А. «Почвы Северного Кавказа»

    11. www.road-design.ru/soft/credo/

    12. ru.wikipedia.org/wiki/AutoCAD

 

Содержание

· Введение………………………………………………………………..3

1. Тригонометрическая вертикальная съемка………………………………5

1.1. Задание №1…………………………………………………………..5

1.2. Задание №2…………………………………………………………..6

1.3. Задание №3…………………………………………………………..7

2. Характеристика района…………………………………………………….9

2.1. Общие сведения и характеристика природно-экономических условий Изобильненского района………………………………….9

2.2. Общие сведения о земельном фонде территории Изобильненского района……………………………………….….11

3. Теодолитная съемка……………………………………...……………….13

3.1. Порядок проведения теодолитной съемки……...……………..…13

3.2. Устройство теодолита и тахеометра………………………….…..14

3.3. Обработка результатов теодолитной съемки……………….……17

3.4. Составление плана………………………………………….……...21

4. Геометрическая нивелирная съемка………………………………….…23

4.1. Нивелирование и проведение геометрической нивелирной съемки…………………………………………………………..…..23

4.2. Устройство нивелиров разных классов и модификаций…..……26

4.3. Журнал продольного нивелирования…………………………….27

4.4. Построение продольного профиля и проведение проектной линии…………………………………………………………….....34

5. Применение программы комплексов для обработки геодезических

измерений…………………………………………………………………….36

· Заключение………………………………………………………........39

· Список используемой литературы…………………………………..40

· Приложение

 

 

Введение

Геодезия (греч. geodaisia, от geо – Земля и daio – делю, разделяю), наука об определении положения объектов на земной поверхности, о размерах, форме и гравитационном поле Земли и других планет. Это отрасль прикладной математики, тесно связанная с геометрией, математическим анализом, классической теорией потенциала, математической статистикой и вычислительной математикой. В то же время это наука об измерениях, разрабатывающая способы определения расстояний, углов и силы тяжести с помощью различных приборов. Основная задача геодезии – создание системы координат и построение опорных геодезических сетей, позволяющих определить положение точек на земной поверхности. В этом существенную роль играют измерения характеристик гравитационного поля Земли, связывающие геодезию с геофизикой, использующей гравиметрические данные для изучения строения земных недр и геодинамики.

Геодезия возникла в глубокой древности. Ее развитию способствовал прогресс в естественных и точных науках, изобретение таких инструментов, как маятник и телескоп и др. Однако за последние полвека геодезия добилась больших успехов, чем за всю предшествующую историю, что связано с использованием данных, полученных с искусственных спутников, появлением электронно-вычислительных машин и электронных измерительных приборов. Современные компьютеры позволили проводить анализ большого объема информации, применять в геодезии новые математические разработки, придавшие новый импульс развитию теоретической геодезии параллельно с прогрессом математики и теории информации.

Геодезические данные используются в картографии, навигации и землепользовании, например, для определения зоны затопления после сооружения плотины, местоположения буровых платформ на шельфе, точного положения государственных и разного рода административных границ и пр. Навигация и стратегические системы наведения в равной степени зависят от точности информации о положении цели и адекватности физических моделей, описывающих гравитационное поле Земли. Геодезические измерения используются в сейсмологии и при изучении тектоники плит, а гравиметрическая съемка традиционно применяется геологами при поисках нефти и других полезных ископаемых.

Тригонометрическая вертикальная съемка

Вертикальной съемкой или нивелированием называют вид геодезических работ, при котором определяют превышение одной точки над другой. Конечной целью нивелирования является определение отметок точек местности и сооружений.

При некоторых нивелирных работах, когда вблизи нет реперов или марок, высоты точек земной поверхности воды в местах водоемов или относительно любой уровенной высоты. Материалы нивелирования дают представления о рельефе местности и широко используются при проектировании и строительстве различных инженерных сооружений: дорог, мостов, плотин, водохранилищ, трубопроводов и др.

Задание №1

Определить и рассчитать показатели характеризующие особенности рельефа территории. 

Определить заложение (£ ), высоту сечения (∆ һ ) и крутизну склона (i).

                 Дано:

              L – длина линии, м;                  

              α – угол наклона, градусы;

              L = 285м;

             α = 13º 11';

         Решение:         

Расстояния между смежными горизонталями на плане или заложении определяют по формуле: £ = cos α × L;

£ = cos13º 11'× 285м = 0, 9735× 285м = 277, 45м;

Высота сечения или превышения равна произведению длин линий на местности на sin угла наклона: ∆ һ = sin α × L;

∆ һ = sin13º 11' × 285м = 0, 2281× 285м =65, 0085м;

Уклон находится уклоном: i = ∆ һ /£;

i =65, 0085 / 277, 45м = 0, 2343

 

 

Таблица №1.Показатели, характеризующие особенности рельефа

Длина линии, L, м.	Угол наклонения, α	Прекция линии, £, м.	Превы- шения, ∆ һ, м.	Уклон, i	sin α	cos α	tg α
285	13º 11'	277, 45	65, 0085	0, 2343	0, 2281	0, 9735	0, 2342

 

Вывод: Данные земли по степени смытости и пригодности для сельскохозяйственного использования относятся к седьмой категории, так как крутизна склона составляет 13 º 11'. Склоны балок крутизной 10-15º, изрезанные промоинами и оврагами. Могут использоваться после поверхностного улучшения под сенокосы и пастбища с регулированным выпасом скота.

 

Задание №2

Определить и рассчитать показатели характеризующие особенности рельефа территории. 

Рассчитать длину линии L на местности и высоту сечения ∆ һ.

          Дано:                                                     

          £ = 43, 4м,        

          α = 25º 52',

          i =0, 77                                           L

                                              ∆ һ

 

 

      Решение:         

Рассчитаем длину линии на местности через cos угла α:

                                        L = £ / cos α;

         L =43, 4 м / cos 25º 52' = 43, 4м / 0, 8993 =39, 03м.

Определим высоту сечения через проекцию линии и уклон:

                                              ∆ һ =£ × i;

                           ∆ һ =43, 4 × 0, 77 = 33, 418 м

 

   Таблица №2. Показатели характеризующие рельеф территории.

Данные полевой съемки		Расчетные данные			Табличные данные
Длина линии, L, м.	Угол  наклонен, α	Проекц линии, £ , м.	Превышения, ∆ һ, м.	Улон, i	sin α	cos α	tg α
39, 03м	25º 52'	43, 4	33, 418	0, 77	0, 4363	0, 8993	0, 4849

 

Вывод: Данные земли по степени смытости и пригодности для сельскохозяйственного использования относятся к девятой категории, так как крутизна склона составляет 25 º 52'. Растущие овраги с многочисленными разветвленными вершинами, так называемые «бросовые земли». Используются под устройство прудов, рекультивацию и облесение.

 

Задание № 3

Определить превышение между точками А и В. Найти длину линии АВ на местности при М 1: 2000

 

 

 

Дано:                                            Решение:

Н_А = 30                                    Для определения высоты точки В,                                        

h = 15                                         находящейся между горизонталями

L_AB =?                                   составим пропорцию:

∆ һ =?                                       15 – 1, 2

                                                 Х – 0, 6

i =?                                              Х= 15*0, 6/1, 2 = 7, 5 м

                                                    Н_В = 15+7, 5= 22, 5 м

                                                    ∆ һ = Н_А - Н_В = 30 – 22, 5 = 7, 5 м

                                                     i = ∆ һ / l, l = 5см*2000см = 100 м  

                                                     i = 7, 5/100 = 0, 075 м

 

 

 

Характеристика района

1234Следующая ⇒

Поделиться: