что такое условная система координат

Вопрос 10. Условная система координат и локальная система высот

.. Условная система координат, по существу, является местной системой координат, ось абсцисс которой совпадает с направлением стороны хода, а начало координат — с точкой А. Иногда в прямоугольной системе координат удобно ось абсцисс (X) не совмещать с меридианом, а дать ей другое, более выгодное направление. Такая система называется условной. В строительстве часто за ось абсцисс принимается направление одной из главных осей строящегося объекта.

Ориентирование линий на местности определяется относительно исходного направления по ходу часовой стрелки до направления, совпадающего с линиями на местности. За исходные направления в геодезии приняты следующие:

-географический(местный)меридиан мнимый – это линии, проходящие по земной поверхности, соединяющие соответственно С и Ю полюса.

Различают высоты абсолютные, условные и относительные(превышения). Счёт абсолютных высот ведётся от среднего уровня моря или океана. В Респ. Бел. За начало отсчёта абсолютных принята уровенная поверхность, совпадающая со средним уровнем Балтийского моря.(Балтийская система координат)

Началом счётаусловныхвысот может являться любая условно принятая уровневая поверхность. Разность высот двух точек наз. относительной высотой или превышением h.

Превышение может быть как положит. Так и отрицат.

11. Исходные геодезические сети.Государственная геодезическая сеть является основой для развития детальных геодезических сетей, выполнения топографических съемок, производства инженерно-геодезических работ. Она должна отвечать требованиям решения научных задач геодезии

Съёмочные сети предназначены для выноса на местность запроектированного объекта, установки тех оборудования и для составления тапограф плана крупного масштаба на терр строительства. Самым распростр видом съемочных и опорных сетей явл стр сетка(в виде квадратов) и теодолитные ходы. Теодолитные ходы- это постр на местности в виде ломанных замкнутых и разомкнутых линий, где вершины поворотов явл точками съёмочного и опорного обоснования. Разомкнутый теод ход должен опираться на пункты с известн корд. В теод ходе на местности измер углы поворота(левые и правые), длины линий между точками. Сети сгущения могут создаваться как самостоятельные геодезические сети, так и в дополнение к государственной геодезической сети. Их делят на плановые, состоящие из полигонометрии 4-го класса и триангуляции, трилатерации и полигонометрии 1-го и 2-го разрядов, и высотные, создаваемые техническим нивелированием

Замкнутый теодолитный ход начинается с одной точки с известными координатами и заканчивается на той же точке. Висячий теод ход начинается с одной точки с известными координатами и заканчивается произвольно.

Висячие ходы бесконтрольны и поэтому допускаются только в исключительных случаях для определения координат 2-3 точек в труднодоступных местах.

12. Географическая и километровая рамка топографической карты. Зарамочное оформление.

Для удобства пользования топографической картой на листе карт наносят координатную сетку,которая представляет собой систему линий, параллельных координатным осям. Для карт масштабов 1:50000 и крупнее километровая( координатная сетка наносится через 1 км. На картах масшатаба 1:100000 – через км, а на картах более мелких 10 км

Внутренняя рамка образована отрезками параллелей. На каждом листе топографической карты с внешней стороны рамки помещаются различные сведения, необходимые для работы с картой. Под номенклатурой даются номер и год издания карты. Под нижней(южной) стороной рамки слева приводятся данные о магнитном склонении, сближении меридианов и поправке направления, а на чертеже показана взаимосвязь этих угловых величин; посередине помещаются линейный и численный масштабы карты, правее масштаба находится шкала заложений, предназначенная для определения крутизны скатов, справа указывается когда и каким методом создана карта. Данные о времени создания карты позволяют судить о соответствии карты местности на данный момент(период). Между внутренней и внешней линиями рамки листа карты даются оцифровка вертикальных и горизонтальных линий координатной(километровой) сетки и подписи географических координат(широты и долготы) углов рамки. Стороны рамки разбиты на минутные деления(по широте и долготе), а каждое минутное деление точками разбито на шесть частей по десять секунд каждая. Кроме того, у выходов железных и шоссейных дорог дано название ближайшего города, поселка или станции, куда ведет данная дорога, с указанием расстояния в километрах от рамки до этого населенного пункта(станции). Внутри рамок подписываются также собственные названия населенных пунктов, которые только частично изображены на данном листе, а большая часть их расположена на соседнем листе. На топографических картах и планах изображаются опознаваемые на местности объекты ситуации и рельефа с подробностью, зависящей главным образом от масштаба карты или плана. Для изображения ситуации служат контурные, внемасштабные и пояснительные условные знаки установленного образца

Источник

Условная система прямоугольных координат

При составлении планов и обмерных чертежей архитектурных ансамблей, выносе проектных сооружений на местность, выполнении локальных инженерно-геодезических работ, часто применяют условную систему прямоугольных координат. За начало координат, и направление осей в этой системе принимают произвольно выбранные под 90 градусов направления, удобные для применения.

Полярная система координат

Широко применяется при съемках и разбивках сооружений. Она состоит из полярной оси ОХ, выбранной произвольно, относительно которой положение точки В определяется полярным углом b, измеряемым по ходу часовой стрелки и горизонтальным проложением d (рис.2.5.).

Рис.2.5. Полярная система координат

РАЗДЕЛ 3. ОРИЕНТИРОВАНИЕ ЛИНИЙ

Азимуты и румбы

Ориентировать линию – значит определить ее положение относительно принятого исходного направления.

За исходное направление в геодезии принимают направления (географического) истинного, магнитного или осевого меридиана и произвольно закрепленную линию.

Положение линий относительно исходных направлений определяется горизонтальными углами, называемыми азимутами, дирекционными углами и румбами.

Магнитный азимут отсчитывают от северного направления магнитного меридиана. Направление магнитного меридиана определяют при помощи магнитной стрелки буссоли. Угол между истинным и магнитным меридианом называется склонением магнитной стрелки (рис. 3.1).

Румбы. На практике часто вместо азимутов пользуются румбами – острыми углами, которые отсчитываются от ближайшего конца (северного или южного) исходного направления до данного направления линии.

Магнитный азимут равен А М _обр =А М _пр ± 180 0 ± δ

Дирекционным углом называется горизонтальный угол измеренный по ходу часовой стрелки от положительного направления оси Х до данной линии по ходу часовой стрелки.

Рассмотрим связь между азимутами, дирекционными углами и румбами.

Дан азимут или дирекционный угол, требуется определить румб ( рис.3.3)

РАЗДЕЛ 4. ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ ПЛАНЫ И КАРТЫ.

Понятие о плане, карте и профиле.

План – это уменьшенное, подобное изображение на бумаге незначительных участков земной поверхности, без учета кривизны земли.

Карта – это уменьшенное изображение на бумаге значительной по величине территории земной поверхности с учетом кривизны Земли.

При построении карты предполагают, что сначала поверхность Земли изображается на сфероиде определенного размера, а затем с его поверхности переносится на плоскость. Этот перенос сводится к построению на плоскости горизонтальной сетки параллелей и меридианов сфероида, называемой картографической сеткой, внутри которой наносят контуры местности и рельеф.

Математический закон построения картографической сетки на плоскости называется картографической проекцией.

Существенным отличием карты от плана является закономерное изменение ее масштаба от точки к точке, тогда как на плане масштаб постоянен во всех его частях. На картах имеются две системы координат: географическая и прямоугольная, на плане только прямоугольная. По содержанию карты бывают общегеографические и тематические (специальные).

Масштабы

Масштабом называется отношение длины линии на плане карте к длине ее горизонтального проложения на местности.

Масштаб – это степень уменьшения горизонтальных проекций контуров при перенесении их на план или карту с участка местности.

Различают масштабы: численный, линейный и поперечный.

Численный масштаб выражается в виде простой дроби с числителем равным единице. Знаменатель показывает степень уменьшения отрезка линии при перенесении на план. В СНГ применяют следующие масштабы планов и карт:

1 : 500 – 1 см на плане соответствует 5 метрам на местности,

Линейным масштабом называется графическое изображение численного масштаба. Наибольшее деление называется основанием (рис 4.1) Основание масштаба бывает 1 см или 2 см.

Рис.4.1. Линейный масштаб

Поперечный масштаб. Для повышения точности отсчитывания пользуются поперечным масштабом ( рис. 4.2).

Рис.4.2. Поперечный масштаб

За основание масштаба АВ принимают 2 см. Это основание откладывают несколько раз по прямой. В полученных точках восстанавливают перпендикуляры. Левое основание делят на n равных частей (n = 10), перпендикуляры делят на m равных частей (m = 10) и проводят через концы отрезков параллельные основанию линии. Всего горизонтальных линий, считая и основание должно быть одиннадцать. Через левый верхний угол левого основания и первое деление левого нижнего основания проводят наклонную прямую, а затем параллельными наклонными линиями соединяют точки нижнего и верхнего левого основания масштаба. При основании 2 см, n =10, m=10; значение наименьшего деления поперечного масштаба или точность поперечного масштаба t равно:

При пользовании поперечным масштабом циркулем берут линию на плане и переносят на поперечный масштаб. Правую ножку циркуля ставят в правой части масштаба на один из перпендикуляров, а левую на ту же горизонтальную линию левого основания и перемещают циркуль вверх до совпадения с целыми делениями, после чего производят отсчет.

Предварительно производят оцифровку поперечного масштаба, так, например, для масштаба 1:1000:

одно деление основания (2 см) – 20 м,

одно деление шкалы по горизонтали (2 мм) – 2 м,

одно деление шкалы по вертикали (0,2 мм) – 0,2 м.

Расстояние, отмеченное на поперечном масштабе рисунка 4.2. составляет 32,6 м.

Точностью масштаба наз. горизонтальное расстояние на местности, соответствующее 0,1 мм на плане или карте данного масштаба. Точность плана в разных масштабахприведена в таблице 4.1.

Содержание топографических карт и планов.

Карта или план состоит из зарамочного оформления, рамки и внутреннего содержания.

Зарамочное оформление включает: номенклатуру (шифр) листа, год издания, масштаб, сечение рельефа, метод съемки, системы координат и высот, величины сближения меридианов и склонения магнитной стрелки.

Рамка карты (плана) содержит координаты углов рамки в географической системе и выходы километровой сетки в прямоугольной системе координат. На планах подписываются углы рамки трапеции только в прямоугольной системе координат.

Содержание карты (плана) состоит в изображении всех элементов земной поверхности (контура, предметы, дороги, водоемы, растительный покров, сооружения, коммуникации и т.д.) – ситуации с использованием масштабных и немасштабных условных знаков, пояснительных надписей, цветовой окраски, принятые едиными для данного государства и неровностей земной поверхности – рельефа, изображенного отметками и горизонталями. Подробность изображения ситуации зависит от масштаба карты или плана (чем крупнее масштаб, тем подробнее карта или план), а рельефа- от сечения (чем меньше сечение, тем подробнее изображен рельеф).

Условные знаки и цвет наглядно показывают содержание тех или иных элементов. Пояснительные надписи и цифровые обозначения дополняют условные знаки, раскрывая особенности изображаемых объектов. Условные знаки бывают масштабные, когда контур изображается в масштабе карты или плана, и внемасштабными (точечными) условными знаками, когда предметы местности и различные объекты имеют малую величину, очертание которых не может изображаться в данном масштабе карты или плана (деревья, столбы, дороги и т.д.).

Рельеф изображается горизонталями коричневого цвета. Горизонталь – это кривая линия равных высот (след сечения горизонтальными плоскостями проведенными через равные высоты – сечения). Рельеф характеризуется сечением и заложением (Рис. 4.3.).

Рис.4.3. Изображение рельефа горизонталями

Номенклатура карт и планов, размеры рамок топографических планов разных масштабов.

При картографировании значительной территории получают много листов карт. В связи с этим вводится система обозначения отдельных листов карт различных масштабов, которая называется номенклатурой карт (буквенно-числовое обозначение листов).

В основу номенклатуры топографических карт положена карта масштаба 1:1000000. Каждый лист такой карты соответствует сферической трапеции размерами 4 0 широты и 6 0 долготы.

Ряды или пояса обозначаются заглавными буквами латинского алфавита по направлению от экватора к полюсам. Колонны обозначают арабскими цифрами.

Рис.4.4. Разграфка топографических планов

	Лист карты масштаба 1:100000 служит основой для разграфки и номенклатуры более крупных масштабов. Одному листу карты масштаба 1:100000 соответствует 256 листов карты М 1: 5000, которые обозначают арабскими цифрами от 1 до 256, например –N – 37 – 144-(256).
Рис.4.5. Номенклатура листов карт

	Одному листу масштаба 1:5000 соответствует девять листов масштаба 1:2000, которые обозначают буквами русского алфавита а, б, в, г, д, е, ж, з, и (Рис. 4.6), написанными в скобках справа от номенклатуры М 1:5000. Номенклатура последнего листа М 1:2000 – N –37- 144- (256 –и).
Рис.4.6.

В пределах листа карты М 1: 5000 и крупнее искажений за кривизну Земли практически нет, поэтому изображение местности на таком листе представляет собою план на горизонтальной плоскости.

Инструкцией по топо-геодезическим работам для городского, поселкового и промышленного строительства от 1992 г. разрешается съемка и составление планов в масштабах 1:5000 – 1:500 на планшетах квадратной или прямоугольной разграфки. За основу принимается планшет масштаб 1: 5000 с размерами 40 х 40 см (2 х 2 км, 400 га).

Топографические карты и планы являются основным исходным материалом на всех этапах архитектурно-планировочного проектирования. Они позволяют оценить природные особенности района: качество земель для предполагаемого строительства, их расположение по отношению к ядру населенного места или района, условия рельефа, залесенность, климатические особенности, наличие инфраструктуры и т.д. Решая различные задачи на картах и планах можно получить координаты объектов, расстояния, размеры, уклоны на выбранных участках и другие параметры, нахождение которых в реальных условиях представляет обычно трудоемкую задачу.

На каждом этапе проектирования используются различные по масштабам и точности карты и планы.

При решении задач по проектированию обширных территориальных систем или районов, используются карты масштабов 1:500000 – 1: 100000, для комплексной оценки территорий и разработки схематичных генпланов карты масштабов 1:50000-1:25000, для разработки генеральных планов городов используются планы масштабов 1: 5000 (для крупных городов), 1: 2000 для мелких городов и разработки проектов вертикальной планировки, составления разбивочных чертежей с привязкой к красным линиям или геодезическим пунктам. Топографические планы масштаба 1: 1000 используют для разработки технических проектов и рабочих чертежей, а 1:500 является основным масштабом для составления исполнительных генеральных планов застроенной территории.

Способы измерения площадей на планах и картах.

Существуют следующие основные способы измерения площадей: аналитический, графический и механический.

Источник

Плоская прямоугольная система координат, применяемая в геодезии. Зональная система координат. Условная система координат

Представление о форме и размерах Земли. Системы координат и высот.

На самом деле внутреннее строение Земли по плот­ности неоднородное В результате процессов, связанных с образованием и жизнью нашей планеты, вещество Земли распределяется, в общем, концентрическими слоями, плотность которых возрастает от поверхности к центру. При таком строении Земля также должна была бы иметь фигуру эллипсоида, но с другой степенью сжатия, нежели при однородной плотности.

Уровненная поверхность- это поверхность морей и океанов, мысленно продолженная под материками. Геоид (уровн поверх)-это тело ограниченное уровненной поверхностью, неправильное геометрическое тело, напоминает поверхность эллипсоида. Поверхность геоида в каждой точке перпендикулярна отвесной линии.

Чтобы максимально приблизить поверхность земного эллипсоида к поверхности геоида, эллипсоид соответствующим образом ориентируют в теле Земли. Такой эллипсоид называют референц-эллипсоидом.

В практике инженерно-геодезических работ поверх­ности эллипсоида и геоида считают совпадающими, во многих случаях значительные по размерам участки земной поверхности принимают даже за плоскость, а при необходимости учета сферичности Земли считают ее шаром, равным по объему земному эллипсоиду. Радиус такого шара равен 6371,11 км.

Геодезическая система координат. В этой системе за поверхность, на которой находят положения точек, принимается поверхность референц-эллипсоида. Положение точки на поверхности референц-эллипсоида определяется двумя угловыми величинами — геодезической широтой В и геодезической долготой L. Плоскость геодезического меридиана — плоскость, проходящая через нормаль к поверхности земного эллипсоида в данной точке и параллельная его малой оси. Геодезический меридиан — линия, по которой плоскость геодезического меридиана пересекает поверхность эллипсоида. Геодезическая параллель — линия пересечения поверхности эллипсоида плоскостью, проходящей через данную точку и перпендикулярной к малой оси. Геодезическая широта В — угол, образованный нормалью к поверхности эллипсоида в данной точке и плоскостью экватора. Геодезическая долгота L — двугранный угол между плоскостью геодезического меридиана данной точки и плоскостью начального геодезического меридиана.

Прямоугольная система координат. В геодезии принята правая система прямоугольных координат (рис. 6) с нумерацией четвертей по ходу часовой стрелки. Осями координат являются две взаимно перпендикулярные прямые линии, одна из которых принята за ось абсцисс х, вторая — за ось ординат у.

Система высот. Для определения положения точки, находящейся на физической поверхности Земли относительно уровенной поверхности, необходима третья координата — высота.

Высотой точки А (или В) называется расстояние по отвесной линии Аа (Bb) между этой точкой и уровенной поверхностью, принятой за начало счета высот (рис. 8). Высоты бывают абсолютные и относительные. В нашей стране с 1946 г. счет абсолютных высот ведется от нуля Кронштадтского футштока, соответствующего среднему уровню Балтийского моря в спокойном его состоянии (Балтийская система высот).

Высоты, отсчитанные от иной уровенной поверхности, называются относительными. Численное значение высоты точки называется отметкой точки. Разность высот двух точек, называется превышением. Геодезические измерения, в результате которых определяются высоты точек местности, называют нивелированием.

Плоская прямоугольная система координат, применяемая в геодезии. Зональная система координат. Условная система координат.

При решении инженерно-геодезических задач в основном применяют плоскую прямоугольную геодезическую и полярную системы координат. Для определения положения точек в плоской прямоугольной геодезической системе координат используют горизонтальную координатную плоскость ХОУ (рис. 10), образованную двумя взаимно перпендикулярными прямыми. Одну из них принимают за ось абсцисс X, другую – за ось ординат Y, точку пересечения осей О – за начало координат.

Четверти прямоугольной системы координат нумеруются. Их счет идет по ходу стрелки от положительного направления оси абсцисс. Если за начало плоской прямоугольной системы координат принять произвольную точку, то она будет называться относительной или условной.

Зональная система координат

Данную систему координат применяют в основном при различных горизонтальных съемках и составлении достоверных планов местности. В ее основу положена равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция Гаусса. В этой проекции всю поверхность земного геоида делят меридианами на 6-ти градусные зоны и номеруют с 1-й по 60-ю на восток от Гринвичского меридиана. При этом средний меридиан данной 6-ти угольной зоны называют осевым. Его принято совмещать с внутренней поверхностью цилиндра и считать осью абсцисс. Для того, чтобы избежать отрицательных значений ординат (у), ординату на осевом меридиане (начальную точку отсчета) принимают не за нуль, а за 500 км, то есть перемещают на 500 км к западу. Перед ординатой обязательно указывают номер зоны.

Иногда на небольших территориях применяют условные системы координат. Выбирается условное начало, как правило, это пункт ОМС или ГГС. Этот пункт должен быть связан с действующей на этой территории СК. Все полученные координаты перевычисляются в СК, действующую на этой территории. Для перехода необходимо знать Δх и Δу условного начала и разворот системы — Δα или располагать 2-мя исходными пунктами условной системы связанными с действующей СК. Также переход может быть осуществлен при наличии нескольких пунктов, координаты которых известны в той или системе. Чем больше таких пунктов, тем точнее можно получить ключи.

Понятие о плане и карте. Оформление карт. Разграфка и номенклатура карт.

Картой называют уменьшенное изображение на плоскости горизонтальных проекций контуров и рельефа значительных участков земной поверхности’ на плоскости с учетом влияния кривизны Земли. Планом называют уменьшенное и подобное изображение на плоскости горизонтальных проекций контуров и рельефа относительно небольших участков местности. По картам и планам решают различные прикладные задачи: определяют расстояния между отдельными точками местности, определяют высоты точек, ориентируют линии, определяют углы между заданными направлениями, определяют крутизну склонов, измеряют площади фигур.

Разграфка карт — система деления карт на отдельные листы.

Номенклатура карт — система нумерации и обозначения отдельных листов. Каждый лист ограничен рамкой. Сторонами рамок листов топографических карт служат параллели и меридианы.

Вся поверхность Земли делится параллелями на ряды (через 4°), а меридианами — на колонны (через 6°); стороны образовавшихся трапеций служат границами листов карты масштаба 1 : 1000 000. Ряды обозначаются заглавными латинскими буквами от А до V, начиная от экватора к обоим полюсам, а колонны — арабскими цифрами, начиная от меридиана 180° с запада на восток. Номенклатура листа карты состоит из буквы ряда и номера колонны.

Источник