Приборы и оборудование для топографической практики

Планшеты. Нивелиры. Теодолит. Рейки. Буссоль. Эккер. Эклиметр. Длинный шнур с метками. Барометр. Визирные линейки. Измерительные ленты (рулетки). Компасы. Горный компас. Линейки. Транспортиры. Микрокалькуляторы. Наборы цветных и простых карандашей. Ластики. Листы бумаги (формат А4). Фотоаппараты. Часы с циферблатом.

 

База проведения практики: учебно-оздоровительный комплекс для студентов и сотрудников «Талкас».

 

 

3.2. ЗНАКОМСТВО С ПРИБОРАМИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫМИ В ТОПОГРАФИИ

 

Таблица3.1.

Приборы и оборудование для топографической практики, и их назначение

 

Название прибора	Фотография прибора	Назначение прибора
Планшет		Предназначен для графических построений при производстве топографической съемки.
Нивелир		Предназначен для определения разности высот между несколькими точками земной поверхности.
Дальномер		Предназначен для измерения горизонтальных и вертикальных углов при геодезических работах, топографических съёмках. Дальномер может быть использован для определения магнитных азимутов.
Эккер		Эккер используется для определения для определения прямых углов и углов 45 градусов.
Компас		Прибор для определения горизонтальных направлений на местности
Горный компас		Компас для определения направления или азимута падения и угла наклона (падения)
Транспортир		Инструмент для построения и измерения углов
Измерительные ленты (рулетка)		Рулетки служат для измерения протяжённых линейных объектов и разметки помещений
Эклиметр.		Инструмент для измерения углов наклона местности с точностью до десятых долей градуса

 

3.3. ПОЛЕВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.3.1. Описание методики измерений и осуществление на полевых условиях

а) Определение длины своего шага;

Отмерили рулеткой 50 метров. Прошли это расстояние три раза. Нашли среднее число шагов (сложили три показания количества шагов и разделили на три).

50м: среднее количество шагов = средняя длина шага.

Зная длину своего шага или пары шагов можно просто и более точно измерить расстояние по сравнению с глазомерным способом.

Рисунок 3.1.

Определение длины своего шага

 

б) Определение расстояния между точками А и В разными способами;

1) Глазомерное определение расстояний. На глаз мы определили небольшое расстояние между двумя скамьями путем мысленного откладывания по измеряемому пространству;

 

Рисунок 3.2.

Глазомерное определение расстояний

 

2) Определение расстояния с помощью кепки. Мы повернулись лицом к объекту, до которого хотели рассчитать расстояние. Обхватили горло одной рукой, подбородок прижали к этой руке, а другой рукой постепенно опустили козырек кепки до тех пор, пока не покажется, что козырек кепки упирается в искомый объект. Затем нужно, не изменяя положения головы, сделать оборот на 90° и провести воображаемую линию, которая упирается от козырька кепки. После этого остается измерить рулеткой расстояние от ног до пункта, отмеченного воображаемой линией. Это расстояние должно быть равно ширине объекта. Точность измерения будет зависеть от устойчивости головы при повороте: если голова будет немного приподнята, то расстояние от ног до отмеченного пункта будет немного больше ширины, а если голова будет немного опущена, то это расстояние окажется немного меньше ширины;

Рисунок 3.3.

Определение расстояния с помощью кепки

 

3)Измерение расстояния с помощью шага.

в) Определение высоты точек с помощью эклиметра и нивелира;

Для измерения угла наклона и линии АВ в точке А становится наблюдатель–1 студент. Студент (в точке А), глядя в трубку эклиметра, наводил ее на точку В и нажатием кнопки освобождал кольцо. Когда колебание кольца прекратилось, против нити предметного диоптра брали по делениям отсчет угла наклона. Перед работой проверили эклиметр. Из устройства эклиметра следует, что при горизонтальном положении плоскости диоптров отсчет на градусном кольце должен быть равен 0^о. Для поверки этого условия измеряли угол наклона одной и той же линии в прямом и обратном направлениях. Оба результата должны быть одинаковы. В противном случае надо переместить груз в такое положение, при котором отсчет равен среднему из прямого и обратного измерений.

Нивелир – это прибор для определения относительной высоты места. Нивелирование производят для изучения рельефа местности с целью построения профилей и топографических планов (карт), а так же определения разности высот отдельных точек при проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений: каналов, плотин, водохранилищ и др.

 

Рисунок 3.4.

Определение высоты точек с помощью нивелира

 

г) Определение уклона линии АВ;

Уклоном линии местности называют отношение превышения к горизонтальному положению. Выражают или в процентах %(сотых долях), или в промиллях (тысячных долях). Горизонтальная проекция (на карте - линия АВ) носит название заложение горизонталей. Заложение - это расстояние между двумя точками карты, лежащими нa двyx соседних горизонталях.

д) Определение высоты объектов разными способами;

В ысоту объектов мы определяли с помощью шариковой ручки, воздушного шарика (гелиевого), измерения тени, а также с помощью эклиметра.

1) Определение высоты объектов с помощью эклиметра;

2) Высоту объекта можно определить с помощью шариковой ручки, а можно использовать карандаш, ровную палочку или любой другой похожий предмет. Отходим на такое расстояние, когда нам будет виден объект измерений целиком. Зажав ручку в кулаке, вытягиваем прямую руку перед собой таким образом, чтобы ее кончик совпадал с вершиной объекта. Вытягиваем большой палец руки в сторону параллельно земле, чтобы в итоге получился прямой угол. Затем поворачиваем кисть с шариковой ручкой на 90 градусов, в итоге большой палец у нас смотрит в землю параллельно измеряемому объекту, а кончик ручки указывает на место, куда необходимо переместиться ассистенту. Мы спроецировали высоту объекта параллельным переносом на землю. Теперь не составит особого труда измерить полученное расстояние рулеткой, оно и будет равно определяемой высоте;

 

Рисунок 3.5.

Определение высоты объекта с помощью карандаша

 

3) Определение высоты объекта с помощью воздушного шара. Аккуратно отпускали шарик на ниточке параллельно измеряемому объекту, при достижении им вершины фиксировали высоту нити, спускали шарик и измеряли необходимое расстояние рулеткой;

Рисунок 3.6.

Определение высоты объекта с помощью воздушного шара

 

4) Для определения высоты объекта с помощью тени мы измеряли длину тени от объекта с известной высотой и длину тени от недоступного объекта. Замеры производили в утреннее (или вечернее)время, когда длина тени максимальная. Этим мы исключили погрешности, а результат вычисляется составлением простейшей пропорции:

Высота столба = рост человека * длина тени столба / длина тени человека

е) Определение ширины объектов разными способами;

Рисунок 3.7.

Определение ширины объектов разными способами

ж) Измерения прямых углов с помощью эккера.

Прибор для построения на местности прямых углов называется эккером. Зеркальный эккер состоит из трехгранной коробки, одна из боковых граней которой открыта. К двум другим граням с внутренней стороны прикреплены зеркала. Над зеркалами вырезаны окошки. Для построения углов нужно вытянуть руку, с открытой боковой грани смотреть в одну из зеркал с внутренней стороны. В одном из зеркал можно увидеть два объекта, между которыми угол должен составлять 90 градусов.

Рисунок 3.8.

Измерения прямых углов с помощью эккера

 

 

3.3.2. ориентирование на местности

Ориентироваться на местности - это значит определить свое местоположение и направления на стороны горизонта относительно окружающих местных предметов и форм рельефа, найти указанное направление движения и точно выдержать его в пути.

 

а) по солнцу;

Рисунок 3.9.

Ориентирование на местности по солнцу

Солнце примерно находится в 7.00 на востоке, в 13.00 - на юге, в 19.00 - на западе. Положение Солнца в эти часы и укажет соответственно направления на восток, юг и запад. Самая короткая тень от местных предметов бывает в 13 часов, и направление тени от вертикально расположенных местных предметов в это время будет указывать на север. Для более точного определения сторон горизонта по Солнцу используются наручные часы.

В полдень направление тени (она будет самая короткая) указывает на север. Не дожидаясь самой короткой тени можно ориентироваться следующим способом. Воткните в землю палку около 1 метра длиной. Отметьте конец тени. Подождите 10-15 минут и повторите процедуру. Проведите линию от первой позиции тени до второй и продлите на шаг дальше второй отметки. Станьте носком левой ноги напротив первой отметки, а правой - в конце линии, которую вы начертили. Сейчас вы стоите лицом на север.

б) по местным объектам;

 

 

Рисунок 3.10.

Ориентирование на местности по местным объектам

По местным предметам

Муравьи устраивают свои жилища с южной стороны дерева или куста и делают южный склон муравейника более пологим, чем северный.

Кора березы и сосны на северной стороне темнее, чем на южной, а стволы деревьев, камни, выступы скал гуще покрыты мхом и лишайниками.

По постройкам

К постройкам, которые довольно строго ориентированы по сторонам горизонта, относятся церкви, мечети, синагоги.

Двери мусульманских мечетей обращены примерно на север, их противоположные стороны направлены: мечетей - на Мекку в Аравии.

в) по часам;

Рисунок 3.11.

Ориентирование на местности по часам

В горизонтальном положении часы мы установили так, чтобы часовая стрелка была направлена на Солнце. Угол между часовой стрелкой и направлением на цифру 1 на циферблате часов поделили пополам прямой линией, которая указывает направление на юг. До полудня нужно делить пополам ту дугу (угол), которую стрелка должна пройти до 13.00, а после полудня - ту дугу, которую она прошла после 13.00.

г) по компасу;

Рисунок 3.12.

Ориентирование на местности по компасу

При помощи компаса наиболее удобно и быстро можно определить север, юг, запад и восток. Мы придали компасу горизонтальное положение, освободили от зажима стрелку, дали ей успокоиться, до того времени, пока стреловидный конец стрелки не был направлен на север.

Для того, чтобы определить точность отклонения направления движения от направления на север или для определения положений точек местности по отношению к направлению на север и отсчета их, на компасе нанесены деления, из которых нижние обозначены в градусных мерах (цена деление равно 3°), а верхние деления угломера в десятках «тысячных». Градусы отсчитываются по ходу часовой стрелки от 0 до 360°, а деления угломера - против хода часовой стрелки от 0 до 600°. Нулевое деление находится у буквы «С» (север), там же нанесен светящийся в темноте треугольник, заменяющий в некоторых компасах букву «С».

Для определения направления на стороны горизонта по компасу мы поступали следующим образом: Мушку визирного устройства ставили на нулевое деление шкалы, а компас - в горизонтальное положение. Затем отпускали тормоз магнитной стрелки и поворачивали компас так, чтобы северный ее конец совпал с нулевым отсчетом. После этого, не меняя положения компаса, визированием через целик и мушку замечали удаленный ориентир, который и использовали для указания направления на север.

д) по спутниковым снимкам.

 

Рисунок 3.13.

Ориентирование на местности по спутниковым снимкам

Снимки со спутника - позволяют планировать, оценивать и уточнять маршрут, предварительно намеченный по карте. Содержат, как правило, более свежую информацию, чем карты. Могут быть разной степени четкости. Полностью заменить обычную карту все же не могут. (По космоснимкам трудно оценить рельеф, узкие дорожки, мелкие объекты могут быть скрыты лесом. Также по фотографии не всегда удается распознать реальные характеристики объектов: газопровод или ЛЭП, болото или поляна, железная дорога или автомобильная.)

 

3.3.3. Движение по азимуту на местности и по карте

Определяем азимут географических объектов на местности.

Магнитный азимут направления определяется с помощью компаса. При этом мы отпускали тормоз магнитной стрелки и поворачивали компас в горизонтальную плоскость до тех пор, пока северный конец стрелки не установится против нулевого деления шкалы. Затем, не меняя положения компаса, устанавливали визирное приспособление так, чтобы линия визирования через целик и мушку совпала с направлением на предмет. Отсчет шкалы против мушки соответствовал величине определяемого магнитного азимута направления на местный предмет.

Чтобы определить азимут (направление на предмет) и, возможно, направление вашего движения, нужно знать свое местонахождение. Отметили его на карте, ориентируясь по окружающим ориентирам, обозначенным на местности.

Нашли ориентир, в направлении которого мы должны двигаться.
Осуществляли движения по ломаной линии, учитывая естественные препятствия. Поэтому азимут в процессе движения мы периодически корректировали.

 

3.3.4. Нивелирование для построения гипсометрического профиля (ватерпасовка)

Полевые работы по составлению линии профиля простейшими приемами с помощью самодельного нивелира. Построение и оформление профиля.

Рисунок 3.14.

Определение высотных отметок с помощью нивелира

С помощью нивелира мы определили, на какой высоте относительно подножья горы находится её вершина. Мы установили нивелир у подножья горы и по отвесу проверили, чтоб он стоял вертикально. Затем один из нас прицеливался в нивелир и замечал место, куда он попадает. Один из нас вставил в данное место, и расстояние между нами являлось вертикальной высотой в 1 метр. Следом мы переместили нивелир в то место, куда он был прицелен и продолжали прицеливаться и измерять расстояние между нами. Пройдя весь подъем до вершины, мы определили относительную высоту горы относительно подножья к вершине.

 

3.3.5. Глазомерная съемка и создание топографического плана местности

Наиболее упрощенный вид съемки с помощью компаса, планшета, визирной линейки а иногда и без них, с применением только карандаша и полевой книжки. Нанесение на бумагу положения точек на местности осуществляется на глаз. Основное внимание здесь обращается на быстроту работы, ясность и наглядность изображения. Расчет и вычерчивание линейного масштаба шагов. Осуществление съемки способом обхода, также полярным и маршрутным, с использованием условных знаков и масштабов. Построение плана в камеральных условиях.

1.Глазомерная съемка маршрутным способом (рис 3.3.5.1). Мы становились в исходную точку (начало маршрута) и смотрели в направление объекта, до которого должны были добраться. Мы обозначали на листе бумаге стороны горизонта и также определили направление горизонтов на местности. Мы выдвинулись к выбранному объекту, нанося на карту все то, что было в расстоянии от нас 100 метров слева и справа

2. Глазомерная съемка полярным способом (рис 3.3.5.2). Мы пришли на место, из которого будем описывать местность. Определили стороны горизонта, и указали данную точку, на которой мы находимся как край карты. Из этой точки мы определяли все объекты, которые были видны нам. Выдвигались к ним, определяли азимуты и расстояние до них.

3. Глазомерная съемка методом обхода (рис 3.3.5.3). Становились на исходную позицию. Из неё определяли направление маршрута. Пройденное расстояние измеряли шагами, обходили видимые объекты для определения их площади, а также определяли азимуты к деревьям. Сопоставляли их с исходной позицией, не нарушая математические законы.

 

3.3.6. Работа со спутниковыми картами, их дешифрирование и составление по ним топоплана

Обнаружение объектов на спутниковых снимках по совокупности дешифровочных признаков, опознавание этих объектов на местности, определение их местоположения, а также качественные и количественные характеристики, составление топографической карты по ним. Индивидуальные работы (рис 3.3.6.1, рис 3.3.6.2, рис 3.3.6.3, рис 3.3.6.4, рис 3.3.6.5, рис 3.3.6.6)

 

 

Глава 4. Результаты и оценка работы

4.1 Отзыв о практике студента

Студенты Абубакирова Альбина, Азнабаева Алсу, Кунаева Алия, Лутов Рамиль, Маннапов Нияз, Нурасова Максюда прошли учебную практику с «3» июля 2017 г. по «15» июля 2017 г.

Перед обучающимися во время прохождения практики были поставлены следующие профессиональные задачи: овладение методикой распознавания и описания рельефа, почвенных разностей в природе, правильного заложения почвенных разрезов, описания морфологических признаков почв по генетическим горизонтам и отбора почвенных образцов, закрепление лабораторных методов и камеральных исследований почв и приобретение исследовательских навыков, изучение геодезических приборов и инструментов, их назначения, овладение методикой измерений и обработкой полевых измерений, ориентирование на местности, определение азимута, нивелирование и построение гипсометрического профиля.

Во время прохождения практики студенты проявили себя как дисциплинированные, хорошо владеющие теоретическими материалами, самостоятельно собрали данные, определяли в лабораторных условиях влажность, структуру, механический состав почвы, составляли гипсометрические профили и топографические карты, не пропускали занятия.

Следует отметить умение студентов применять на практике полученные в институте знания. В целом, показали себя с положительной стороны и с заданиями практики справились.

 

 

Руководитель практики ____________/ А.А. Аминева подпись «15» июля 2017 г.

 

 

РЕЗУЛЬТАТ ЗАЩИТЫ ОТЧЕТА

Итоговая оценка:________________________

 

Руководитель практики от кафедры ____________/ А.А.Аминева подпись «15» июля 2017 г.

 

 

 

[1] При прохождении практики в Башкирском государственном университете.

[2] При прохождении практики в Башкирском государственном университете.