Технология и последовательность работ при построении обоснования

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Самарский государственный технический университет»

(ФГБОУ ВО «СамГТУ»)

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО КУРСУ: «ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДЕЗИЯ»

 

Вариант 2

 

 

ВЫПОЛНИЛ	Колесников Н.А., 2-ИЗО-17
	(студент, курс, группа)
ПРОВЕРИЛ
	(фамилия, имя, отчество)

 

 

г.Самара

2019 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Исходные данные. 3

1. Пояснения к ответам.. 4

2 Теоретический вопрос.

Вопрос 22. 6

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 12

Исходные данные

Таблица 1 – Исходные данные для проведения расчета

	Вопрос	Значение
1	Какой масштаб является более мелким?	1:100 1:1 000
	Ответ:	1:1 000
2	Расстояние между двумя пунктами на местности, м	250
	Масштаб плана	1:5 000
	Каково соответствующее расстояние на плане, см?	5
3	Масштаб карты	1:10 000
	Расстояние между двумя пунктами на карте, см	2,8
	Каково соответствующее расстояние на местности, м?	280
4	Абсолютная высота точки А, м	490
	Отсчет по рейке, установленной в точке A, м	1,5
	Отсчет по рейке, установленной в точке B, м	0,5
	Какова абсолютная высота точки В, м, определяемая путем нивелирования из «середины»?	491
5	Дать письменное определение понятию	Референц-эллипсоид
6	Дать развернутый письменный ответ на следующий вопрос из перечня вопросов к зачету:	22

Пояснения к ответам

1  Численный масштаб 1:1 000, указывает, что одной единице длины на карте или плане соответствует 1 000 единиц на местности, т.е. знаменатель дроби показывает во сколько раз горизонтальные линии на местности уменьшены при их изображении на плане или карте. Причем чем мельче будет изображение одного и того же объекта на бумаге, тем масштаб называют более мелким.

Таким образом, более мелким масштаб будет тогда, когда число в знаменателе масштаба будет больше.

Отсюда правильный ответ в этом вопросе: 1:1 000.

2  Если расстояние между двумя пунктами на местности 250 м, а масштаб плана 1:5 000, то соответствующее расстояние на плане будет 0,05м (уменьшено в 5 000 раз). Или, в сантиметрах, 5 см.

3  Отрезок в 2,8 см на карте масштаба 1:10 000 на местности будет в 10000 раз больше, т.е. 28000 см или 280 м.

4  При нивелировании «из середины», превышение передней точки над задней равно «отсчету назад» минус «отсчет вперед». Таким образом, абсолютная высота точки B определяется по формуле:

где

H _A - абсолютная высота точки A,

h _A и h _B – отсчеты по рейкам, установленным в точках A и B соответственно. Отсюда абсолютная высота точки B:

H _B = 490 + (1,5 – 0,5) = 491,

5  Референц-эллипсоид.

Референц-эллипсоид (от лат. referens — сообщающий, вспомогательный) — земной эллипсоид, с определёнными размерами и положением в теле Земли, служащий вспомогательной математической поверхностью, к которой приводят результаты всех геодезических измерений на земной поверхности и на которую тем самым проектируются пункты опорной геодезической сети.

Референц-эллипсоид наилучшим образом согласуюется с поверхностью геоида на ограниченной части его поверхности.

Требования к референц-эллипсоиду:

1) Ось вращения должна быть параллельна оси вращения Земли

2) Плоскость экватора должна быть параллельна плоскости Земного экватора

3) Сумма квадратов отступлений геоида от общеземного эллипсоида должна быть наименьшей из всех возможных для данной территории:

Sh2 = min

4) Сумма квадратов уклонений отвесных линий должна быть наименьшей из всех возможных для данной территории:

SU2 = min

Для приведения геодезических измерений к поверхности референц-эллипсоида необходимо знать высоты земной поверхности над его поверхностью и уклонение отвесной линии во всех точках, в которых эти измерения производились. Высоты земной поверхности над поверхностью референц-эллипсоида определяются методами геометрического и астрономо-гравиметрического нивелирования, но на топографических картах высоты земной поверхности указываются относительно уровня моря.

Размеры референц-эллипсоида задаются размерами его большой а и малой b полуосей или размером большой полуоси и величиной полярного сжатия a, определяемого равенством:

a = (a-b)/a

Положение референц-эллипсоида в теле Земли определяется так называемыми исходными геодезическими датами, т. е. заданием геодезических координат проекции на референц-эллипсоид нормалью к нему некоторой точки земной поверхности, а также геодезического азимута некоторого направления и высоты геоида над референц-эллипсоидом в той же точке.

В разных странах используются различные референц-эллипсоиды. В России в качестве референц-эллипсоида применяется референц-эллипсоид Красовского, который характеризуется величинами:

– большая полуось a 6378 245 м;

– сжатие Земли 1: 298,3.

Эллипсоид Красовского, принят за основу единой государственной системы координат СК-95 при производстве всех геодезических и картографических работ на территории РФ.
                                  

                          2 Теоретический вопрос

Вопрос 22

                            Опорные геодезические сети.

Опорная геодезическая сеть

Это построенная система базовых геодезических пунктов по принятым правилам и методикам, с требуемой точностью измерений в общегосударственной системе координат с возможностью выполнения всесторонних практических и чисто научных задач. С них начинается вся пространственная геометрия. Их можно считать началом, точками отсчета, относительно которых производят построения на поверхности и под землей, ориентирование в пространстве и космосе. Их можно считать основой всей государственной и всемирной систем координат, которые изменяются во времени в зависимости от технологий измерений, постоянного уточнения параметров Земли, пространственных координат базовых пунктов астрономо-геодезической сети, динамических процессов земной поверхности и внутри ее.

История развития

Серьезное развитие государственных сетей в нашей стране началось с середины двадцатых годов прошлого столетия. За первые пятнадцать лет было построено четыре тысячи семьсот тридцать три геодезических пунктов. Если представить, выполненный объем работ, то получается, что за каждый рабочий день в стране происходило появление не менее одного из них. С 1946 года с введением новой системы координат (СК-42) на базе эллипсоида Красовского продолжается строительство опорных сетей по всей территории страны. К семидесятым годам государственные сети в СК-42 достигают границ Крайнего Севера и Дальнего Востока. С 1963 года в стране параллельно вводится система координат СК-63. В семидесятые и восьмидесятые годы происходит их обновление и усовершенствование. Практическое внедрение в геодезические технологии спутниковых методов измерений в девяностые годы связано с создание системы ГЛОНАСС. К 1995 году в этой навигационной системе насчитывалось двадцать четыре космических летательных аппаратов, численность которых впоследствии уменьшилась. В эти же годы было положено начало создания государственной геодезической основы нового поколения.

Современное развитие

С середины девяностых годов двадцатого века с началом развития спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС изменились стратегические подходы по построению геодезических сетей. Эти подходы коснулись и правил закрепления в земной поверхности, и новых технологических принципов развития. В это же время была разработана программа перехода на самостоятельные и альтернативные спутниковые методы определений координат.

В соответствии с новой концепцией и положениями начались изменения в организации работ и структуре государственной геодезической сети. Вся система ее развития сводится к передаче на геодезические пункты параметров (пространственных координат) государственной системы координат, действующей на данном этапе. В настоящий момент введены в действие геоцентрические системы координат ГСК-2011 и ПЗ-90.11.

При создании главной геометрической основы страны всегда решается ряд важных вопросов по выбору:

• схемы сети для покрытия всей ее территории;
• оптимальной плотности размещения пунктов;
• определение допустимой точности взаимоположения опорных точек.

Оптимизация плотности пунктов и их количества с точки зрения финансового аспекта понятна. Она необходима и достаточно обоснована и для решения научно-технических задач высшей геодезии с целью динамического изучения размеров и параметров Земли, уточнения и постоянных обновлений пространственных координат всего обоснования, обеспечения картографического развития и государственной безопасности. Определение с необходимой и достаточной точностью наблюдений на взаимно расположенных рядом точках требуется с точки зрения технической и методической составляющих.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Борщ-Кампаниец В.И. Геодезия. Маркшейдерское дело. – М.: Недра, 1989.

2. Куштин И.Ф., Куштин В.И. Инженерная геодезия. – Ростов-на-Дону.: Феникс, 2002.

3. Гришичева Р.М. Основы геодезии. – М.: Недра, 1980.

4. БСЭ, - М.: Советская энциклопедия, 1972.

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Самарский государственный технический университет»

(ФГБОУ ВО «СамГТУ»)

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО КУРСУ: «ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДЕЗИЯ»

 

Вариант 2

 

 

ВЫПОЛНИЛ	Колесников Н.А., 2-ИЗО-17
	(студент, курс, группа)
ПРОВЕРИЛ
	(фамилия, имя, отчество)

 

 

г.Самара

2019 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Исходные данные. 3

1. Пояснения к ответам.. 4

2 Теоретический вопрос.

Вопрос 22. 6

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 12

Исходные данные

Таблица 1 – Исходные данные для проведения расчета

	Вопрос	Значение
1	Какой масштаб является более мелким?	1:100 1:1 000
	Ответ:	1:1 000
2	Расстояние между двумя пунктами на местности, м	250
	Масштаб плана	1:5 000
	Каково соответствующее расстояние на плане, см?	5
3	Масштаб карты	1:10 000
	Расстояние между двумя пунктами на карте, см	2,8
	Каково соответствующее расстояние на местности, м?	280
4	Абсолютная высота точки А, м	490
	Отсчет по рейке, установленной в точке A, м	1,5
	Отсчет по рейке, установленной в точке B, м	0,5
	Какова абсолютная высота точки В, м, определяемая путем нивелирования из «середины»?	491
5	Дать письменное определение понятию	Референц-эллипсоид
6	Дать развернутый письменный ответ на следующий вопрос из перечня вопросов к зачету:	22

Пояснения к ответам

1  Численный масштаб 1:1 000, указывает, что одной единице длины на карте или плане соответствует 1 000 единиц на местности, т.е. знаменатель дроби показывает во сколько раз горизонтальные линии на местности уменьшены при их изображении на плане или карте. Причем чем мельче будет изображение одного и того же объекта на бумаге, тем масштаб называют более мелким.

Таким образом, более мелким масштаб будет тогда, когда число в знаменателе масштаба будет больше.

Отсюда правильный ответ в этом вопросе: 1:1 000.

2  Если расстояние между двумя пунктами на местности 250 м, а масштаб плана 1:5 000, то соответствующее расстояние на плане будет 0,05м (уменьшено в 5 000 раз). Или, в сантиметрах, 5 см.

3  Отрезок в 2,8 см на карте масштаба 1:10 000 на местности будет в 10000 раз больше, т.е. 28000 см или 280 м.

4  При нивелировании «из середины», превышение передней точки над задней равно «отсчету назад» минус «отсчет вперед». Таким образом, абсолютная высота точки B определяется по формуле:

где

H _A - абсолютная высота точки A,

h _A и h _B – отсчеты по рейкам, установленным в точках A и B соответственно. Отсюда абсолютная высота точки B:

H _B = 490 + (1,5 – 0,5) = 491,

5  Референц-эллипсоид.

Референц-эллипсоид (от лат. referens — сообщающий, вспомогательный) — земной эллипсоид, с определёнными размерами и положением в теле Земли, служащий вспомогательной математической поверхностью, к которой приводят результаты всех геодезических измерений на земной поверхности и на которую тем самым проектируются пункты опорной геодезической сети.

Референц-эллипсоид наилучшим образом согласуюется с поверхностью геоида на ограниченной части его поверхности.

Требования к референц-эллипсоиду:

1) Ось вращения должна быть параллельна оси вращения Земли

2) Плоскость экватора должна быть параллельна плоскости Земного экватора

3) Сумма квадратов отступлений геоида от общеземного эллипсоида должна быть наименьшей из всех возможных для данной территории:

Sh2 = min

4) Сумма квадратов уклонений отвесных линий должна быть наименьшей из всех возможных для данной территории:

SU2 = min

Для приведения геодезических измерений к поверхности референц-эллипсоида необходимо знать высоты земной поверхности над его поверхностью и уклонение отвесной линии во всех точках, в которых эти измерения производились. Высоты земной поверхности над поверхностью референц-эллипсоида определяются методами геометрического и астрономо-гравиметрического нивелирования, но на топографических картах высоты земной поверхности указываются относительно уровня моря.

Размеры референц-эллипсоида задаются размерами его большой а и малой b полуосей или размером большой полуоси и величиной полярного сжатия a, определяемого равенством:

a = (a-b)/a

Положение референц-эллипсоида в теле Земли определяется так называемыми исходными геодезическими датами, т. е. заданием геодезических координат проекции на референц-эллипсоид нормалью к нему некоторой точки земной поверхности, а также геодезического азимута некоторого направления и высоты геоида над референц-эллипсоидом в той же точке.

В разных странах используются различные референц-эллипсоиды. В России в качестве референц-эллипсоида применяется референц-эллипсоид Красовского, который характеризуется величинами:

– большая полуось a 6378 245 м;

– сжатие Земли 1: 298,3.

Эллипсоид Красовского, принят за основу единой государственной системы координат СК-95 при производстве всех геодезических и картографических работ на территории РФ.
                                  

                          2 Теоретический вопрос

Вопрос 22

                            Опорные геодезические сети.

Опорная геодезическая сеть

Это построенная система базовых геодезических пунктов по принятым правилам и методикам, с требуемой точностью измерений в общегосударственной системе координат с возможностью выполнения всесторонних практических и чисто научных задач. С них начинается вся пространственная геометрия. Их можно считать началом, точками отсчета, относительно которых производят построения на поверхности и под землей, ориентирование в пространстве и космосе. Их можно считать основой всей государственной и всемирной систем координат, которые изменяются во времени в зависимости от технологий измерений, постоянного уточнения параметров Земли, пространственных координат базовых пунктов астрономо-геодезической сети, динамических процессов земной поверхности и внутри ее.

История развития

Серьезное развитие государственных сетей в нашей стране началось с середины двадцатых годов прошлого столетия. За первые пятнадцать лет было построено четыре тысячи семьсот тридцать три геодезических пунктов. Если представить, выполненный объем работ, то получается, что за каждый рабочий день в стране происходило появление не менее одного из них. С 1946 года с введением новой системы координат (СК-42) на базе эллипсоида Красовского продолжается строительство опорных сетей по всей территории страны. К семидесятым годам государственные сети в СК-42 достигают границ Крайнего Севера и Дальнего Востока. С 1963 года в стране параллельно вводится система координат СК-63. В семидесятые и восьмидесятые годы происходит их обновление и усовершенствование. Практическое внедрение в геодезические технологии спутниковых методов измерений в девяностые годы связано с создание системы ГЛОНАСС. К 1995 году в этой навигационной системе насчитывалось двадцать четыре космических летательных аппаратов, численность которых впоследствии уменьшилась. В эти же годы было положено начало создания государственной геодезической основы нового поколения.

Технология и последовательность работ при построении обоснования

Государственная опорная сеть считается основой для развития всех последующих. Все работы складываются по определенным технологическим правилам и по геометрическим традиционным схемам с соблюдением главного принципа «от общего к частному». Вначале строится основа из пунктов высшего порядка с достижением наивысшей точности работ. Затем от исходных базовых точек осуществляется геометрическое построение следующей более детальной цепочки. И так далее. Каждая последующая ветвь строится на исходных данных предыдущих ветвей, более высокого порядка. Таким образом, была построена вся система государственных сетей в СССР. Она состоит из нескольких классов точности, от первого до второго, третьего и четвертого классов, плановых и высотных опорных сетей.

Вся последовательность общегосударственных проектов по построению геодезической основы состоит из целого комплекса работ, включающего следующие этапы:

• техническо-экономического обоснования работ;
• составления предварительного проекта;
• реализации проекта в отведенных для этого районах, что включает:
• рекогносцировку на участках работ;
• уточнения на местности геометрической схемы;
• закладку центров пунктов и построение наземных знаков;
• корректировку сметы затрат и проекта;
• полевые измерения базисных длин, горизонтальных углов и высот над центрами;
• астрономическое нахождение азимутов базисных сторон, широты и долготы пунктов их составляющих;
• гравиметрическую съемку, предусмотренную программой работ;
• математические вычисления и уравнивание полученных результатов;
• заполнение каталогов полученными координатами.