Система высот. Абсолютные и условные высоты
6 система высот. Абсолютные и условные высоты.
Для полной характеристики положения точки на поверхности Земли необходимо знать еще третью координату – высоту. Высотой точки называется расстояние по отвесному направлению от этой точкидо уравенной поверхности. Числовое значение высоты называется её отметкой. Высоты бывают обсолютные, условные и относительные. Обсолютные высоты, отсчитываются от исходной уровенной поверхности- среднего уговня океана или моря, в РФ – это нуль Кронштатского футштока – горизонтальная черта на медной пластине, прикрепленной к устою моста через обводной канал, в г. Кронштате. Условной высотой называется отвесное расстояние от точки земной поверхности до условной уровенной поверхности – любой тточки принятой за исходную нулевую. Относительной высотой или превышением точки наз высота её над другой точкой земной поверхности.
12 Понятие о плане карте и профиле
Поверхность земли изображают на плоскости в виде планов, карт, профилей.
При составлении планов сферическую поверхность земли проецируют на горизонтальную плоскость и полученное изображение уменьшают до требуемого размера. Как правило в геодезии применяют метод ортогонального проецирования. Сущность его состоит в том, что точки местности переносят на горизонтальную плоскость по отвесным линиям, паралельным друг другу и пенпендикулярным горизонтальной плоскости. Полученное изображение уменьшают с сохранением подобия фигур. Такое уменьшенное изображение наз планом местности. План – это уменьшенное подобное изображение горизонтальной проекции участка поверхности Земли с находящимися на ней объектами. Изображение Земли на плоскости, уменьшенное и искаженное вследствие кривизны поверхности, называют картой. Различия между картой и планом в том что при составлении карты проецирование производят с искажениями поверхности за счет кривизны Земли а на плане изображение получают практически без искажения. Профилем местноси наз уменьшенное изображение вертикального разреза земной поверхности по заданному направлению как правило разрез представляет собой кривую линию на профиле она строится в виде ломанной линии..
13 Масштаб численный именованный и линейный.
Масштаб – это отношение длины s линии на чертеже, плане, карте к длине S горизонтального положения, соответствующей линии в натуре. Масштаб изображается в виделибо дробью либо в виде граф изображений. Числовой масштаю – обознач 1/М представляет собой правильную дробь, у которой числитель равен 1, а знаменатель показывает во сколько раз уменьшили линии местности при изображении их на плане При решении задач по карте или плану с помощью чслового масштаба приходиться выполнять много вычислений. Чтобы этого избежать используют графические масштабы. Линейный масштаб представляет собой шкалу с делениями, соответствующую данному числовому масштабу. Для построения лин. Масш. На прямой линии откладывается несколько раз расстояние, называемое основанием масштаба. Длину основания принимают равной 1-2,5 см первое основание делят на 10 равных частей и на правом конце пишут его нуль. Порепечный масштаб применяют для измерений и построений особой точности. Как правило поперечный масштаб гравируют на металических пластинах, линейках или транспортирах. Для заданного числового масштаба он может быть построен на чертеже. Поперечный масштаб строят следующим образом. На прямой линии, как и при построении линейного масштаба и первый отрезок делят на 10. Деления надписывают так же, как и при построении линейного масштаб. Из каждой точки подписанного деления восстанавливают перепендикуляры, на которых откладывают десять отрезков, равных десятой доле основания. Через точки полученные на перпендикулярах, проводят прямые линии, параллельные основанию. Верхнию линию первым основанием делят так же на 10 частей. Полученные отрезки верхних и нижних делений соединяют, полученные линии называют трансверсалями.
14 поперечный масштаб. Точность масштаба.
. Порепечный масштаб применяют для измерений и построений особой точности. Как правило поперечный масштаб гравируют на металических пластинах, линейках или транспортирах. Для заданного числового масштаба он может быть построен на чертеже. Поперечный масштаб строят следующим образом. На прямой линии, как и при построении линейного масштаба и первый отрезок делят на 10. Деления надписывают так же, как и при построении линейного масштаб. Из каждой точки подписанного деления восстанавливают перепендикуляры, на которых откладывают десять отрезков, равных десятой доле основания. Через точки полученные на перпендикулярах, проводят прямые линии, параллельные основанию. Верхнию линию первым основанием делят так же на 10 частей. Полученные отрезки верхних и нижних делений соединяют, полученные линии называют трансверсалями.точность масштаба. Горизонтальное растояние на местности соответствующее на плане 0,1 мм можно определить какие из местных предметов с известными размерами могут быть изображены в данном масштабе. Следует установить масштаб в котором следует создать план или карту, чтобы были изображены нужные предметы и детали местности.
Абсолютные, условные отметки и превышения
Для полной характеристики положения точки на поверхности Земли необходимо знать еще третью координату – высоту.
Высотой точки называется расстояние по отвесному направлению от этой точки до уровенной поверхности. Числовое значение высоты точки называется ее отметкой.
Принято считать, что высота уровенной поверхности Земли равна нулю. Точки, лежащие выше этой уровенной поверхности, имеют положительную высоту, а ниже отрицательную.
В РФ за начало счета высот принят средний уровень воды в Финском заливе Балтийского моря, установленный из многолетних наблюдений. Этот средний уровень отмечен награвированной чертой на металлической пластине, вмурованной в гранитный устой одного из мостов в Кронштадте, и называется нулем Кронштадтского футштока. От этого нуля и ведется счет высот на всей территории страны.
Высоты точек, определяемые относительно уровенной поверхности, проходящей через эту черту, составляют Балтийскую систему высот.
Рис. 6. Уровенная поверхность, абсолютные, условные отметки и превышения
Различают отметки:
1. Абсолютной отметкой (рис. 6) называют высоту точки над уровенной поверхностью моря (отрезки АА1 и ВВ1 абсолютные отметки точек А и В).
2. Условной отметкой (рис. 6) называют высоту точки над какой – либо условной уровенной поверхностью (отрезки АА2 и ВВ2 условные отметки этих точек).
Точка С1 лежит ниже уровенной поверхности моря, ее абсолютная отметка – отрезок С1С – имеет знак минус.
На рисунке 7 точка 2 находится выше точки 1. Чтобы определить, насколько одна точка расположена выше или ниже другой, находят превышение между ними, т.е. разность отметок двух точек. Превышение может быть положительным или отрицательным в зависимости от того, как оно определяется относительно данных точек.
Основы геодезии (стр. 2 )
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 |
Рисунок 1.6 – Абсолютные и условные отметки
В РФ высоты точек физической поверхности Земли отсчитываются от нуля Кронштадского футштока (черта на медной доске, установленной в гранитном устое моста через Обводной канал в Кронштадте).
Числовые значения высот точек называют отметками.
1. Что такое физическая и уровенная поверхность Земли?
2. Что называется географической широтой и долготой?
3. Какие системы координат применяются в геодезии?
4. Что называется абсолютной и условной высотой точки на земной поверхности?
5. Что называется относительной высотой точки на земной поверхности?
6. Что называется отметкой точки на земной поверхности?
МАСШТАБЫ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ ПЛАНОВ И КАРТ. УСЛОВНЫЕ ЗНАКИ.
Понятие о геодезических планах и картах
Планом местности называется чертеж, представляющий собой уменьшенное и подобное изображение ее проекции на горизонтальную плоскость.
На плане длины линий, углы и площади контуров участков местности не искажаются, а степень уменьшения ее линейных элементов (масштаб изображения) постоянна для всех частей плана. Планы, на которых изображена только ситуация местности, называются ситуационными или контурными. Планы, на которых кроме предметов местности изображен еще и рельеф, называют топографическими.
Картой называется построенное по определенным математическим законам уменьшенное обобщенное изображение на плоскости всей Земли или значительных ее частей с учетом кривизны уровенной поверхности.
Карты в зависимости от масштабов условно делят на крупномасштабные – 1: 100000 и крупнее, среднемасштабные – от 1: 200000 до 1: 1000000, мелкомасштабные – мельче 1: 1000000.
При выполнении геодезических работ, входящих в комплекс строительно-монтажного производства, для составления планов применяют масштабы 1 : 200, 1 : 500, 1 : 1000, 1 : 2000, 1 : 5000.
Профилем местности называется изображенное в уменьшенном виде сечение вертикальной плоскостью поверхности Земли по заданному направлению. Профили местности используют для строительства и монтажа надземных и подземных инженерных сооружений и сетей.
Топографические планы применяют в основном для строительного проектирования. На таком плане изображают весь комплекс подземных и надземных сооружений. В зависимости от размеров и назначения строительства его рабочий проект составляют в масштабе 1 : 500 – 1 : 1000, на отдельные объекты в зависимости от их сложности – в масштабе 1 : 200 и крупнее.
Масштабом называется отношение длин линии на плане (профиле) к соответствующей проекции этой линии на местности. Следовательно, масштаб есть число отвлеченное – правильная дробь. Для удобства пользования и сравнения все масштабы имеют однообразный вид: числителем дроби всегда является единица; при этом знаменатель непосредственно выражает степень уменьшения
Численный масштаб – масштаб, где числитель выражен единицей.
В формуле (1) М – знаменатель численного масштаба, который показывает, во сколько раз были уменьшены проложения линий местности при изображении их на плане. Из численного масштаба следует, что определенной единице длины на плане соответствует 1000 или 2000 или 5000 и т. д. таких же единиц на местности. Например, 1см на разных планах или картах соответствует 1000, 2000, 50000, 10 000см на местности или в переводе на метры 10, 20, 50 и 100м.
При сравнении двух масштабов более крупным называют тот, у которого знаменатель меньше. Естественно, чем крупнее масштаб, тем больше подробностей может быть изображено на плане или карте. Планы, на которых должно быть показано больше подробностей, следует составлять в более крупном масштабе.
Задачи, решаемые с помощью масштаба
Масштабы планов или карт применяют при решении следующих двух задач:
1. по известной длине S проложения линии местности определить длину S0 этого проложения на плане, имеющем численный масштаб 1/М
2. по длине S0 отрезка прямой на плане масштаба 1/М определить величину проложения S на местности.
Из формулы (1) можно получить:
ü для первой задачи S0 = S / М (2)
Таким образом, из формул (2) и (3) следует:
1. величина S0 отрезка на плане равна проложению S линии на местности, деленной на знаменатель численного масштаба;
2. длина S проложения линии местности, соответствующая величине S0 отрезка на плане, равна величине S0 отрезка, умноженной на знаменатель М численного масштаба.
Пример 1. Длина проложения S = 232м. найти величину S0 изображения этого проложения на плане масштаба 1 : 2000.
По формуле (2) получим S0 = 232/2000 = 0,116м = 11,6см.
Пример 2. Величина отрезка между двумя точками на плане масштаба 1 : 5000 S0 = 5,6см. Определить длину S этой линии на местности.
По формуле (3) будем иметь S = 2,6см*5000 = 13000см = 130м.
Однако приведенный способ определения величин S и S0 малопроизводителен. Он требует выполнения арифметических действий с именованными числами.
Для ускорения решения задач по определению величин S и S0 пользуются специальным графическим построением – линейным, а также поперечным масштабом.
Линейный масштаб строят следующим образом. На прямой АВ (рисунок 2.1)откладывают равные между собой отрезки, называемые основанием масштаба. Обычно длину принимают равной 1 или 2см.
Рисунок 2.1 – Линейный масштаб
По заданному численному масштабу плана определяют число метров на местности, которому будет соответствовать принятое основание масштаба, Так, если за основание масштаба взят 1см, а численный масштаб равен 1 : 10 000, то основание линейного масштаба будет соответствовать длине на местности 100м.
Первое основание А-а линейного масштаба (рисунок 2.1а) делят на десять равных частей. Правый крайний штрих а этого основания принимают за нуль — начало счета делений линейного масштаба. Вправо от нуля деления, равные основанию масштаба, выражают соответствующим числом метров. При масштабе 1 : 10 000 каждый сантиметр линейного масштаба, как уже было сказано, соответствует 100м на местности. Влево от 0 подписывают десятые доли основания, выраженные также в метрах. В рассматриваемом примере каждая десятая доля основания масштаба соответствует 10м.
Поскольку наименьшее расстояние, различимое глазом, равно 0,1мм, то, следовательно, пользуясь линейным масштабом, можно определять расстояния только в пределах до 0,1мм, что в приведенном на рисунке 2.1 примере соответствует одному метру на местности. Эта величина (0,1мм) и является графической предельной точностью линейного масштаба. Для планов и карт, имеющих численный масштаб 1 : 500,, 1 : 1000, 1 : 5000, 1 : 10 000 и т. д., графическая предельная точность масштаба соответственно равна 0,05; 0,1; 0,5 и 1,0м. Это значит, что отрезки линий, меньше указанных, не могут быть выражены на плане или карте данного масштаба.
Линейным масштабом пользуются следующим образом. Если при помощи линейного масштаба, изображенного на рисунке 2.1а, нужно отложить на плане отрезок, соответствующий расстоянию 420м на местности, то правую ножку циркуля-измерителя совмещают с делением 400, расположенным правее нулевого деления, а левую совмещают со вторым делением основания масштаба, расположенным левее 0. Общий раствор циркуля-измерителя будет соответствовать заданному расстоянию на местности.
Если требуется узнать, какой длине на местности соответствует расстояние между двумя точками на плане, то для этого нужно циркулем-измерителем взять это расстояние S0 на плане. Затем, не меняя раствора циркуля, правую его ножку совмещают с делением правой части линейного масштаба так, чтобы левая ножка циркуля разместилась несколько левее 0. Пусть правое деление будет 300и (см. рисунок 2.1а), а левая ножка циркуля расположилась левее нуля и заняла положение между третьим и четвертым делениями основания масштаба (А-а). Тогда расстояние на местности составит 300 + 30 = 330м, причем к этой величине надо еще добавить часть наименьшего деления между третьим и четвертым штрихами. Эту часть определяют на глаз. Пусть она равна 0,4мм, что соответствует 4м. Таким образом, расстояние S0 между точками на плане соответствует 334м на местности.
Линейный масштаб можно построить и с основанием, равным 2см. На рисунке 2.1б изображен такой масштаб. При условии, если численный масштаб равен 1 : 2000, основание линейного масштаба в данном случае будет соответствовать 40м на местности.
Для более точного построения плана или определения длин отрезков пользуются поперечным масштабом (рисунок 2.2).
Системы высот
Счет высот в инженерной геодезии ведут от одной из уровенных поверхностей.
Высотой точки называют расстояние по отвесной линии от точки до уровенной поверхности, принятой за начало счета высот.
В России принята Балтийская система высот. Счет абсолютных высот ведут от уровенной поверхности, проходящей через нуль Кронштадтского футштока.
Численное значение высоты принято называть отметкой. Например, если высота точки А равна HА = 15,378 м, то говорят, что отметка точки равна 15,378 м.
 | Рис. 2.5. Абсолютные и условные высоты: a¢b¢ – уровенная поверхность; ab –поверхность геоида; Ab² – уровенная поверхность точки A; |
Разность высот двух точек называется превышением. Так, превышение точки В над точкой А равно
Зная высоту точки А, для определения высоты точки В на местности измеряют превышение hAB. Высоту точки В вычисляют по формуле
Измерение превышений и последующее вычисление высот точек называется нивелированием.
Абсолютную высоту точки следует отличать от ее геодезической высоты, то есть высоты, отсчитываемой от поверхности земного эллипсоида (см. раздел 2.2). Геодезическая высота отличается от абсолютной высоты на величину отклонения поверхности геоида от поверхности эллипсоида.
В заключение отметим, что точное определение положения поверхности геоида в области материков невозможно. Поэтому в России принято отсчитывать высоты от близкой к геоиду, но доступной точному определению вспомогательной поверхности, названной квазигеоидом. Высоты, отсчитываемые от поверхности геоида, называются ортометрическими высотами, а отсчитываемые от поверхности квазигеоида – нормальными высотами. На результаты измерений, выполняемых в инженерной геодезии, различия в двух названных системах высот влияния не оказывают, и в дальнейшем мы их различать не будем, а будем пользоваться введенным выше обобщенным понятием – абсолютные высоты.
Абсолютная и относительная системы высот, их взаимосвязь
В геодезии применяют две системы высот.
1. Абсолютная — расстояние по высоте от среднего уровня Балтийского моря до нашей высоты.
2. Относительная (высотная или условная)— расстояние по высоте от чистого пола 1-го этажа (применяется при типовом проектировании)
Взаимосвязь:
Например строительная площадка в абсолютной системе высот планируется на высоте 132,00м. Средний снежный покров в данной местности достигает 0.8м.Тогда в относительной системе высот высота чистого пола с отметкой 0,0 будет соответствовать высоте 132,8 в абсолютной системе высот.
. 18. Что такое абсолютная высота и превышение, расстояние и горизонтальное понижение?
Абсолютную высоту точки земной поверхности по карте определяют по горизонталям и отметкам. Если точка расположена на горизонтали, то ее высота равна отметке горизонтали. Если точка расположена между горизонталями, то ее высота равна отметке нижней горизонтали плюс превышение точки (определяется интерполированием) над этой горизонталью.
Относительное превышение двух точек равно разности абсолютных высот этих точек.
19. Что такое уклон? В каких единицах он выражается?
Выражается: (на примере уклона, который соответствует подъему 10 м на 1000 м расстояния).
20. Что измеряют теодолитом?
Теодолитом измеряют вертикальные и горизонтальные углы, а также углы наклона.
Угол наклона- это двугранный угол между горизонтальной плоскостью и направлением на предмет. Он может быть положительным и отрицательным.
21. Как уменьшить влияние коллимационной погрешности при створных измерениях?
Коллимационные погрешности влияют на точность измерений горизонтальных и вертикальных углов. Традиционная методика исключения коллимационной погрешности заключается в наблюдении углов при двух положениях круга.
22. Что измеряют нивелиром?
Нивелиром измеряют превышение точек.
23. Как ослабить влияние несоблюдение главного условия нивелира при измерениях превышений?
Чтобы исключить влияние оптико-механических погрешностей при измерении превышений между точками его надо ставить посередине между точками.
24. Как проверить работоспособность нивелира при измерениях превышений?
Поверку можно произвести различными способами. Один из них заключается в том, что на местности на расстоянии примерно 50 м забивают колышки в точках 1 и 2 (рис. 17) и определяют превышение точки 2 – ( 
) – дважды.
рис. 17.
Первый раз нивелир устанавливают в точке 1, в точке 2 – рейку. Если главное условие не выполняется, т.е. визирная ось не параллельна оси цилиндрического уровня, то вместо правильного отсчёта по рейке 
будет отсчет 
, содержащий некоторую погрешность 
. Действительное превышение будет
,
затем нивелир и рейку меняют местами, и тогда
,
следовательно,
, откуда
.
Юстировку можно не проводить, если:
для нивелира Н-3 вычисленное значение х ≤ ± 4 мм;
для нивелира Н-10Л вычисленное значение х ≤ ± 10 мм.
Если погрешность х больше приведенных величин, то необходимо устранить погрешность, действуя исправительными винтами цилиндрического уровня, предварительно установив горизонтальную нить сетки нитей на исправленный отсчет по рейке
У нивелиров с компенсаторами (т.е. у самоустанавливающихся) визирная ось приводится в горизонтальное положение автоматически после предварительного горизонтирования прибора по круглому уровню. Поверка таких нивелиров следующая.
Упрощенный способ поверки главного условия заключается в том, что берутся отсчеты по рейкам при установке нивелира посередине между рейками и в 4–5 м от одной из них. Если разность в полученных значениях превышений не превосходит допустимых величин (± 4 мм или ± 10 мм), то главное условие соблюдено. В необходимом случае исправление производят в мастерской.
25. Что такое визирная ось и ось цилиндрического уровня?
Визирная ось- прямая линия, проходящая через центр глаза, центр сетки нитей и фокус объектива.
Осью цилиндрического уровня называют мнимую линию, касательную к дуге продольного сечения внутренней сферической поверхности ампулы уровня в нульпункте.
Нульпунктом называют среднюю точку шкалы цилиндрического уровня. При наклоне нивелира изображения концов пузырька расходятся. После приведения пузырька круглого уровня в нульпункте – центр концентрических колец – в поле зрения трубы появляется изображение концов половинок пузырька цилиндрического уровня, совмещение которых достигается вращением элевационного винта. Благодаря тому, что шаг элевационного винта мал, выведение им пузырька уровня в нульпункт происходит плавно и точно. Если визирная ось параллельно оси цилиндрического уровня, то после совмещения концов пузырька уровня визирная ось устанавливается в горизонтальное положение. Это выполняется непосредственно перед взятием отсчета по рейке.