Что такое система высот в геодезии
Системы высот в геодезии
Понятие высоты, несмотря на кажущуюся очевидность, является одним из наиболее сложных и тонких понятий геодезии. Это связано с двойственным смыслом высоты: с одной стороны, это расстояние между точками в пространстве, т.е. чисто геометрическое понятие; с другой стороны, в физическом понимании, это величина, определяющая энергетический уровень той или иной точки в поле силы тяжести.
Если две точки лежат на одной отвесной линии, геометрическую высоту можно измерить непосредственно как расстояние между ними; так измеряют высоты различных предметов (высота геодезического сигнала, инструмента над центром, высота человека, дерева, дома и т.д.). Очевидно, что геодезическую высоту, т.е. высоту в геометрическом смысле, так измерить нельзя: в точке поверхности Земли неизвестны ни направление нормали к эллипсоиду, вдоль которой нужно измерять высоту, ни положение отсчетной точки на эллипсоиде, которая к тому же физически недоступна, поскольку эллипсоид проходит, как правило, внутри Земли.
Физическое понятие высоты связано с работой в поле силы тяжести. Так, если точки лежат на одной уровенной поверхности, например, на поверхности какого-либо водоема, где отсутствуют течения, естественно, считать, что высоты этих точек одинаковы. Если же вода течет от одной точки к другой, говорят, что высота первой точки больше. В этом случае мерой высоты выступает работа, которую совершает сила тяжести при перемещении водной часы, т.е. разность потенциалов между указанными точками. Поскольку потенциал на уровенной поверхности постоянен, разность потенциалов любых точек, лежащих на двух различных уровенных поверхностях, всегда постоянна. Поэтому разность потенциалов является мерой высоты или высотой в физическом понимании. Как известно, разность потенциалов можно получить в результате геометрического нивелирования и измерений силы тяжести.
Еще одной причиной, по которой высоту рассматривают и изучают отдельно от плановых координат, является различие в методах получения этих величин: до недавнего времени плановые координаты находили из обработки линейных и угловых измерений, выполненных на поверхности Земли, а высоты преимущественно из геометрического нивелирования, сопровождаемого измерениями силы тяжести. Определение высоты по измерениям расстояний и вертикальных углов затруднено из-за влияния вертикальной рефракции, из-за чего вертикальные углы измеряют со значительно меньшей точностью, чем горизонтальные.
Спутниковые методы позволяют определить прямоугольна координаты точек поверхности Земли, по которым, используя зависимости математических формул, можно найти геодезические координаты. Однако так можно найти только высоту в геометрическом понимании, поскольку прямоугольные координаты не содержат информации о поле силы тяжести. Кроме того, из-за тропосферных влияний и методических особенностей высота и в этом случае определяется с несколько меньшей точностью, чем плановые координаты.
Что такое высота и где ее начало
Для определения положения точки, находящейся на физической поверхности Земли относительно исходной уровенной поверхности, помимо плоских координат, необходима третья координата — высота Н.
Высота – это измерение объекта или его местоположения, отмеряемое в вертикальном направлении. Высота в любой точки земной поверхности отсчитывается от разных поверхностей, таких как геоид, квазигеоид или референц-эллипсоид.
Геоид, квазигеоид и эллипсоид вращения
Геоид — это образованная основной уровенной поверхностью замкнутая фигура принимаемая за обобщенную поверхность Земли. Поверхность геоида является одной из уровенных поверхностей потенциала силы тяжести. Эта поверхность, мысленно продолженная под материками, образует замкнутую фигуру, которую принимают за сглаженную фигуру Земли. Часто под геоидом понимают уровенную поверхность, проходящую через некоторую фиксированную точку земной поверхности у берега моря. Понятие о геоиде сложилось в результате длительного развития представлений о фигуре Земли как планеты, а самый термин «геоид» предложен И. Листингом в 1873 г. От геоида отсчитывают абсолютные высоты. По современным данным, средняя величина отступления геоида от наиболее удачно подобранного эллипсоида составляет около ±50 м, а максимальное отступление не превышает ±100 м. Высота геоида в сумме с ортометрической высотой определяет высоту Н соответственной точки над земным эллипсоидом. Поскольку распределение плотности внутри Земли с необходимой точностью неизвестно, высоту Н в геодезической гравиметрии и геодезии, согласно предложению М. С. Молоденского, определяют как сумму нормальной высоты и высоты квазигеоида. Для точного определения поверхности геоида какой-либо точки необходимо выполнить комплекс измерений, непосредственно на поверхности геоида. Что практически не возможно, либо в соответствующей точке на физической поверхности Земли с учетом распределения масс в этом месте, что также не предоставляется возможным. По этой причине было предложено вместо поверхности геоида использовать квазигеоид.
Квазигеоид — это поверхность близкая к поверхности геоида, определяемая только по результатам измерений на земной поверхности без привлечения данных по распределению масс. Поверхность квазигеоида определена значениями потенциала силы тяжести на земной поверхности, и для изучения квазигеоида результаты измерений не нужно редуцировать внутрь притягивающей массы. Квазигеоид отступает от геоида в высоких горах на 2–4 м, на низменных равнинах — на 0,02-0,12 м, на морях и океанах поверхности геоида и квазигеоида совпадают.
Фигуру квазигеоида определяют методом астрономо-гравиметрического нивелирования или через предварительное определение возмущающего потенциала по материалам наземных гравиметрических съёмок и наблюдений за движением искусственных спутников Земли. Последние данные необходимы в связи с недостаточной гравиметрической изученностью некоторых областей Земли Поверхность геоида, из-за ее сложности, математически никак не выражается, поэтому на ней нельзя решать геодезические задачи. Для решения таких задач взамен поверхности геоида принимают поверхность эллипсоида вращения.
Эллипсоида вращения — это близкая по форме к геоиду поверхность, но математически правильная, на которую можно перенести результаты измерений, выполненных на физической поверхности Земли. Эллипсоид вращения, размеры которого подбираются при условии наилучшего соответствия фигуре квазигеоида для Земли в целом (общеземной эллипсоид) или отдельных её частей (референц-эллипсоид). Для России принят референц-эллипсоид Крассовского форма и размеры которого были вычислены советским геодезистом А. А. Изотовым, и который в 1940 году назван именем Ф. Н. Красовского.
Высота точки местности в географии, топографии и геодезии может измеряться от разных уровней отсчёта:
1. Абсолютная высота отсчитывается от уровня моря или геоида (линия НА и линия НВ);
2. Относительная высота (превышение) отсчитывается от какого-либо условного уровня (линия НС);
3. Геодезическая (эллипсоидальная) высота — высота относительно эллипсоида вращения.
Абсолютная и относительная высоты
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). Вся нивелирная сеть на территорию России опирается на один исходный пункт, не имеет внешнего контроля и уравнивается как свободная система. В середине 1980-х в связи с предстоящим строительством гидротехнического комплекса защиты Ленинграда (ныне Санкт-Петербурга) от наводнений были созданы дублеры в Кронштадте и г. Ломоносове (на основе репера № 6521 и маяка Шепелевский)
Высоты, отсчитанные от иной уровенной поверхности, называются относительными на рисунке изображены линией НС. При съемке небольших участков, при обмерных работах, а также на стройплощадке часто применяют относительную или условную систему отсчета высот.
Что такое превышение
Численное значение высоты точки называется отметкой точки. Разность высот двух точек, называется превышением. Превышение h точки В над точкой А, равное разности высот точек А и В, определяется как h = НВ – НА. Зная высоту точки А, для определения высоты точки В на местности измеряют превышение hAB. Высоту точки В вычисляют по формуле HВ = HA + hAB. Измерение превышений и последующее вычисление высот точек называется нивелированием.
Геодезическая высота
Геодезической (эллипсоида́льной) высотой некоторой точки физической поверхности земли называется отрезок нормали к эллипсоиду от его поверхности до данной точки. Вместе с геодезическими широтой и долготой (B и L соответственно) она определяет положение точки относительно заданного эллипсоида. Физически эллипсоида не существует, следовательно геодезическая высота не может быть непосредственно измерена наземными методами. Определить её возможно с помощью спутниковых измерений, а также посредством обработки рядов триангуляции, астрономо-геодезического нивелирования.
Как видно из определения геодезическая высота зависит от расположения и параметров выбранного эллипсоида, поэтому геодезическую высоту разделяют на две части. Одна из них характеризует физическую поверхность Земли относительно уровенной поверхности (информацию о ней получают в большей степени нивелированием), вторая, более гладкая, характеризует отличие отсчётного эллипсоида от геоида. Первую часть называют гипсометрической, а вторую — гладкой или геоидальной частью. Уровенная поверхность имеет несравненно более плавную форму в сравнении с физической, следовательно геоидальная часть меняется гораздо медленнее гипсометрической.
Системы геодезических высот
Ортометрическая высота точки — это расстояние (H) вдоль отвесной линии от точки до поверхности геоида. Ортометрическая высота для практических целей является «высотой над уровнем моря». Чтобы вычислить значение ортометрической высоты, нужно знать плотность пород вдоль силовой линии или измерять силу тяжести внутри Земли. Поэтому ортометрическую высоту нельзя найти по измерениям только на поверхности Земли. Альтернативой ортометрической высоте являются нормальная высота. Ортометрические высоты по Гельмерту используют многие европейские страны, Турция и страны Американского континента. Поскольку гравитация не является постоянной на больших площадях, ортометрическая высота также не является постоянной. Так на территории США гравитация на 0,1% сильнее на севере Соединенных Штатов, чем на юге, поэтому ровная поверхность, имеющая ортометрическую высоту в 1000 метров в Монтане, будет иметь высоту в 1001 метр в Техасе.
Нормальные высоты — это высоты от поверхности квазигеоида, один из нескольких типов высоты. Нормальная высота точки вычисляется из геопотенциальных чисел путем деления геопотенциального числа точки, т. е. ее разности геопотенциалов с уровнем моря, на среднюю нормальную гравитацию, вычисленную вдоль отвеса точки. (Точнее, вдоль эллипсоидной нормали, усредняя по диапазону высот от 0-эллипсоид-H*; процедура, таким образом, рекурсивна. Нормальные высоты, таким образом, зависят от выбранного опорного эллипсоида. Система нормальных высот принята в России, странах СНГ и некоторых европейских странах (Швеция, Германия, Франция и др.). Нормальные значения гравитации можно вычислить через плотность земной коры вокруг отвеса. Нормальные высоты занимают видное место в теории гравитационного поля Земли, разработанной школой М. С. Молоденского. Эталонная поверхность, с которой измеряются нормальные высоты, называется квазигеоидом, представляющим собой «средний уровень моря», аналогичный геоиду и близкий к нему, но лишенный физической интерпретации эквипотенциальной поверхности. В геодезии (топографии) нормальную высоту называют абсолютной, а разность нормальных высот — относительной высотой. Численное значение абсолютной высоты принято называть отметкой.
Геопотенциальное число ― это та работа, которую нужно совершить, чтобы подняться от уровня моря до точки Р поверхности Земли.
Динамическая высота — это геопотенциальное число, переведенное в линейную меру, получить его можно разделив геопотенциальное число на любое постоянное значение С силы тяжести. Выбирая в качестве С разные значения постоянной, можно построить разные системы динамических высот. Динамические вы соты были введены К.Ф.Гауссом, который предложил рассматривать высоты как геопотенциальные числа, т.е. принять С = 1. Динамическая высота постоянна, если следовать одному и тому же гравитационному потенциалу, когда они перемещаются с места на место. Из-за изменения силы тяжести поверхности, имеющие постоянную разницу в динамической высоте, могут быть ближе или дальше друг от друга в различных местах. Динамические высоты обычно выбираются так, чтобы они имели сопряжения с геоидом. Когда оптическое выравнивание выполнено, путь близко соответствует следующему значению динамической высоты по горизонтали, но не ортометрической высоте для вертикальных изменений, измеренных на выравнивающем стержне. Таким образом, небольшие поправки должны быть применены к полевым измерениям, чтобы получить либо динамическую высоту, либо ортометрическую высоту, обычно используемую в технике. Паспорта данных Национальной Геодезической службы США дают как динамические, так и ортометрические значения. Динамическая высота может быть вычислена с использованием нормальной силы тяжести на 45-градусной широте и геопотенциального числа местоположений.
Национальные системы высот в геодезии
Высота, если говорить о ее определении с физической точки зрения, связана с работой, выполняемой в поле силы тяжести. Эти показатели у точек, находящихся на одной поверхности, могут быть идентичными при условии, что потенциал, характерный для силы тяжести, является постоянной величиной. В рассматриваемой ситуации мера высоты представляет собой работу, совершаемую посредством силы тяжести и другой силы в процессе перемещения массы между разными точками. Именно в этом и заключается разность, наблюдаемая в потенциалах двух точек.
В геодезии зачастую применяется такой термин, как разность высот. Если рассматривать его значение в геометрическом аспекте, определение происходит посредством метода геометрического нивелирования. Разность физических высот, а также разность потенциалов можно узнать из нивелирования вследствие определения силы тяжести.
В топографии также измеряется средняя точность, но для этого понятие высоты слегка видоизменяется. Так что поверхности начинают располагаться параллельно между собой. В свою очередь, параметры физических и геометрических высот между собой равны.
Поверхность по уровню на 100% совпадает с поверхностью воды при условии, что ее состояние спокойное. При всем этом она выступает в качестве продолжения материков. Фигуру геоида эксперты предложили как величину, которая как раз и определяет размерные параметры планеты, а также ее форму. Такие понятия применяются на практике с середины 20-го столетия.
Системы высот в геодезической науке
Чтобы осуществлять определение пространственных точек грамотно, принято использовать такие системы:
Определение абсолютной высоты (Ho) происходит на базе расстояния. Оно, в свою очередь, отсчитывается в направлении отвесной линии от поверхности геоида до конкретной точки. Данная система имеет альтернативное название – ортометрическая.
Что касается геодезической высоты (Ht), ее определение происходит на основании расстояния, отсчитываемого в направлении от эллипсоида до конкретного места.
Относительная система (HY) измеряется от абсолютно любой поверхности, то есть уровенная часть в данном случае не задействуется.
Комбинированный, или обобщенный механизм получил на территории Российской Федерации достаточно широкое распространение. Он представляет собой не что иное, как отсчет в направлении отвесной линии от места, где находится поверхность квазигеоида, находящаяся непосредственно у геоида. Квазегеоид был предложен специалистом из СССР по имени М. С. Молоденский. Он был нужен для того, чтобы решить задачу, связанную с определением строгой фигуры Земли.
Система нормальных и динамических высот
На территории России используется две системы высот. В первую очередь, это механизм динамических параметров, а также схема нормальных значений. В процессе проведения комплекса работ в сфере геодезии специалисты сталкиваются с необходимостью расчета динамических высот. Это нужно в процессе работы неподалеку от гидротехнических объектов, создаваемых на внушительных территориях. Для них характерны качества постоянности в рамках уровенной поверхности.
На основании значений этих высот специалисты определяют направление, в котором течет вода во всей этой системе. Однако сам по себе механизм характеризуется определенными недостатками, которые стоит принимать во внимание в процессе составления расчетов. Данная система не способствует решению поставленных задач, а также достижению имеющихся целей.
На территории РФ принято использовать систему, которая подходит для всего этого максимально. Это система оптимальных высот, способствующая определению положений точек в том или ином пространстве. Она непостоянна, так что все измерения организуются в рамках измерений высот по направлению с севера на юг. По величине допустима возможность использования нормальных показателей для определения средней отметки точности. Эксперты применяют метод совместного использования одновременно нескольких схем. В случае острой необходимости можно уделить внимание какому-то конкретному механизму.
В России также зачастую используется репер, который тесно и непосредственно связан с уровнемером. Измерения в таком случае организуются круглосуточно. Они позволяют определять положение, в котором находится уровень моря. В качестве основы принимается средняя отметка Балтийского моря – Нуль Крондштатского Футштока, который удалось зафиксировать в отрезок времени с 1825 по 1839 годы.
Гипсометрическая высота, обозначаемая как HY, имеет тесную и непосредственную взаимосвязь с геодезической высотой (H). В процессе проведения расчетов применяются параметры аномалии высоты, или высоты квазигеоида. Она свидетельствует об уклонениях в рамках земного гравитационного пола в сравнении с модельными отметками.
Если вести речь о высоте самого квазигеоида, ее не составит труда получить на основании комплекса данных, взятых вследствие организации астрономо-гравиметрического нивелирования. Абсолютно любой пользователь может в самостоятельном порядке определять приближенное значение этой отметки. Достичь его можно, разложив геопотенциал в соответствии с американской и российской системой показателей.
Наряду с этим достаточно широкое распространение получила местная схема, используемая в процессе определения высот. Это Тихоокеанская система, которая является ниже в сравнении с Балтийским механизмом на 1873 мм.
Как изобразить земную поверхность: варианты
Расположение точек, а также линий, углов и контуров на конкретной местности происходит в соответствии с ее неровностями, т. е. возвышенностями и впадинами. Такие структуры представляют собой не что иное, как пространственные формы. Их изображение осуществляется на носителях бумажного типа в виде плана или карты. В процессе выполнения этих задач возникают определенные проблемы. В целях детального изображения планетарной поверхности на плоскости принято использовать способ проекции.
Говоря простыми словами, разные точки местности проецируются с помощью отвесов. В условиях относительно малых площадей уровенная поверхность может быть плоскостью. Что касается точек, они переносятся на горизонтальное основание, при этом потери недопустимы. Именно за счет этих данных и происходит образование координат, формирование плана местности. Что касается длин линий, они сменяются проекциями горизонтального типа.
Общая информация о системах координат в геодезической науке
Геодезисты используют географическую, зональную и полярную систему. Они определяют точки по отношению к меридиану и экваториальной части, для этого используются базовые координаты, в частности, широта и долгота. В этом и заключается общепринятая координатная система. Что касается самих точек, их определение традиционно происходит путем организации геодезических измерений и длительных наблюдений астрономов. Если они определены верно, не составит труда рассчитать зональные прямоугольные элементы с использованием зональной системы плоских координат
Системы высот в геодезии
Различают абсолютные высоты, если отсчет ведется от уровенной поверхности Земли (геоида) и относительные, если отсчитываются от произвольной уровенной поверхности.
В России за начало отсчета абсолютных высот принят средний уровень Балтийского моря, отмеченный штрихом на специальной пластине (нуль Кронштадтского футштока).
Геодезические работы по измерению превышений и вычислению высот точек земной поверхности называют нивелированием.
Разность высот двух точек называется превышением: h = H 
– H 
.
Превышения с учетом взаимного расположения точек бывают положительные и отрицательные.
Рис. 2. Уровенная и физическая поверхность
Геодезической высотой Нгеод. называется расстояние от эллипсоида до точки на земной поверхности по нормали к эллипсоиду: Нгеод.
Рис. 3. Геодезическая высота
Ортометрической высотой Норт. называется расстояние по отвесной линии от геоида до точки на земной поверхности:
Рис. 4. Ортометрическая высота
Нормальной высотой Ннорм. называется расстояние от поверхности квазигеоида до точки на земной поверхности по нормали к эллипсоиду:
Рис. 5. Нормальная высота
3. Построение плана теодолитной съемки
Теодолитную съемку обычно используют при создании контурных планов небольших участков местности. Положение точек относительно опорных точек и сторон в полевых условиях определяют несколькими способами, основными из которых являются следующие[5]:
Способ перпендикуляров используют для съемки точек, расположенных на открытой местности вблизи сторон теодолитного хода. Для определения положения углов здания к1, к2, к3 достаточно опустить на линию 23 теодолитного хода перпендикуляры и измерить расстояния d1, d2, d3 от твердой точки 2 по линии теодолитного хода до оснований перпендикуляров и длины перпендикуляров p1, р2, р3 (рис. 6).
При построении плана по линии теодолитного хода, положение точек которого нанесено на план, в масштабе плана откладывают отрезки d1, d2, d3, т. е. получают положение оснований перпендикуляров, в которых восстанавливают перпендикуляры и по ним откладывают в масштабе плана значения р1, р2, р3 и таким образом получают на плане точки к1, к2, к3 углов здания. Соединив эти точки, имеем изображение двух стен здания, изображение остальных двух стен получают, прочертив линии, параллельные к2к3 и к1к2. Таким образом, на плане получаем положение здания. Аналогичным способом можно получить изображение на плане и других объектов местности.
Перпендикуляры измеряют рулеткой, а расстояние от твердой точки до основания перпендикуляра отсчитывают по стальной ленте, уложенной в створе линии 23 теодолитного хода с помощью теодолита, установленного над точкой 2. При небольшой длине перпендикуляров (не более 4, 6,8 м при съемках-масштабах 1:500, 1:1000, 1:2000) их восстанавливают «на глаз». При больших длинах перпендикуляров прямой угол строят экером (рис. 7), и длины перпендикуляров при отмеченных масштабах можно увеличить до 20, 40, 60 м.
Из экеров различных конструкций наибольшее распространение получил двухзеркальный экер. Внутри металлического корпуса 1 с прямоугольным окошками 2, под которыми на внутренних сторонах укреплены зеркала 3 под углом γ = 45° относительно друг друга. Через окошко наблюдатель смотрит не веху, установленную на точку N. Перемещая экер по линии MN, находят так положение, когда отраженное от двух зеркал изображение вехи над точкой К будет совпадать с направлением на веху в точке N, что будет соответствовать положению экера в вершине прямого угла NkK, эту вершину через середину ручки 4, крючок 5 проектируют отвесом 6 на ленту (земную поверхность).
На рисунке 7, б угол
При γ = 45° ε = 90°, т. е. NкK (см. рис. 7, а) равен 90°.
— способ линейной засечки
Способ линейной засечки используют для съемки точек путем измерения отрезков s1, s2 с точек а и b (рис. 7, а ). Точки а и b на линии 12 теодолитного хода выбирают так, чтобы угол засечки при определенной точке К был в пределах 30-150°, отрезки s1, s2 не превышали 50 м. На плане сначала получают точки а и b, из этих точек как из центров радиусами s1 и s2 в масштабе плана проводят дуги окружностей, пересечение которых дает положение точки К на плане.
— способ полярных координат
Способ полярных координат является наиболее используемым при съемке точек. Принимая точку теодолитного хода 1 за полюс (рис. 8, б), а линию 12 — за полярную ось, теодолитом, установленным над точкой 1, одним полуприемом измеряют угол βi, а дальномером, лентой или рулеткой — отрезок si. В таблице 8 приведены максимальные расстояния в способе полярных координат при выполнении теодолитной съемки.
Рис. 8. Схемы съемки контуров способами: а — линейной засечки; б — полярным; в — угловой засечки; г — створов
Обычно с одной вершины хода унимают несколько точек местности, в этом случае целесообразно лимб теодолита ориентировать по линии хода 12, для чего вращением алидады совмещают нулевые деления лимба и алидады, затем закрепляют алидаду и открепляют винт лимба и вращением лимба вместе с алидадой перекрестие нитей сетки наводят на точку 2. Следовательно, при наведении на точку 2 теодолитного хода отсчет по горизонтальному кругу будет равен нулю и при наведении на точку i отсчет будет равен полярному углу βi.
Метод определения расстояния и масштаб съемки
Расстояния до контуров, м
При измерении нитяным дальномером
При измерении лентой или оптическим дальномером
Съемку методом полярных координат можно выполнять не только с точек; теодолитного хода, но и с любой точки на его стороне. На рисунке 8, б это точка 1′, полученная путем откладывания расстояния d’ = 11′ в прямом и обратном направлениях.
— способ угловой засечки
Способ угловой засечки используют при съемке удаленных труднодоступных местных предметов (трубы, шпили, антенны и т. п.). Определяемая, точка получается путем пересечения направлений из двух и более точек теодолитного хода (для контроля — не менее чем с трех направлений). Углы β1 и β2 (рис. 8, в) измеряют теодолитом, при этом угол γ при определенной точке Т должен быть в пределах 30-150° (наилучшая засечка при γ = 90°).
Способ створов обычно применяют при внутриквартальной съемке, когда съемка основных контуров выполнена. Створом может быть линия, сочиняющая две твердые точки или два твердых контура (рис. 8, г). Путем линейных измерений на линии створа получают точки В’, С’, из которых линейной засечкой (или другим способом) получают снимаемую точку. Кроме cъемки всех точек ситуации для уточнения составленного плана выполняют обмеры по фасадам всех строений, заборам и т. п. На перекрестках проездов измеряют диагональные расстояния между углами кварталов и ширину проездов. Контрольные промеры делают между смотровыми колодцами подземных коммуникаций, мачтами, столбами воздушных линий связи и т. п.
При теодолитной съемке заполняется абрис — схематический чертеж, на котором изображают вершины и створы теодолитного хода, снятую с них ситуацию, записывают результаты угловых и линейных измерений (рис. 9). Абрис составляют непосредственно во время съемки. При составлении абриса на нескольких листах должно быть перекрытие изображения, т. е. последующий лист должен начинаться с точек, которыми закончился предыдущий. Абрис является исходным документом для составления плана теодолитной съемки, поэтому его нужно составлять четко, аккуратно, чтобы при его использовании не было разночтений и неопределенностей.
Рис. 9. Абрис теодолитной съемки
| № точки | Угол | Расстояние, м |
| Луч | 0°00′ | |
| 1 | 66 17 | 53,4 |
| 2 | 127 15 | 55,3 |
| 3 | 18051 | 56,3 |
| 4 | 21232 | 40,7 |
| 5 | 197 11 | 44,9 |
| F | 0°00′ | |
| 6 | 315 13 | 47,4 |
| 7 | 81 11 | 38,7 |
| 8 | 291 14 | 29,6 |
На листе плотной бумаги с помощью координатографа, линейки Ф. В. Дробышева или другим методом строят прямоугольную сетку квадратов со сторонами 100 мм. Наиболее доступным способом построения сетки является проведение через поле листа двух диагоналей, от пересечения которых откладывают одинаковые отрезки. Соединив концы отрезков, получают прямоугольник, на сторонах которого откладывают стороны квадратов, при этом квадраты должны располагаться так, чтобы после их оцифровки изображение теодолитного хода и снимаемого участка было примерно в середине листа бумаги. По координатам наносят точки теодолитного хода, а затем по данным абриса составляют план, используя условные знаки для планов данного масштаба.
Заключение
В процессе работы была определена сущность, типы и этапы землеустройства, изучены предмет и задачи геодезии, даны определения основным её терминам, разобран процесс построения плана теодолитной съемки.
В результате проведенной работы были сделаны следующие выводы:
Усложнение и развитие геодезии привело к разделению ее на несколько научных дисциплин.
Высшая геодезия изучает фигуру Земли, ее раз меры и гравитационное поле, обеспечивает распространение принятых систем координат в пределах государства, континента или всей поверхности Земли, занимается исследованием древних и современных движений земной коры, а также изучает фигуру, размеры и гравитационное поле других планет Солнеч ной системы.
Картография изучает методы и процессы создания и использования карт, планов, атласов и другой картографической продукции.
Фотограмметрия (фототопография и аэрофототопо графия) изучает методы создания карт и планов по фото— и аэрофотоснимкам.
Инженерная геодезия изучает методы и средства проведения геодезических работ при изысканиях, проектировании, строительст ве и эксплуатации различных инженерных сооружений.
Маркшейдерия (подземная геодезия) изучает мето ды проведения геодезических работ в подземных горных выработках.
Понятно, что четко обозначенных границ между перечисленными дисциплинами нет. Так, топография включает в себя элементы высшей геодезии и картографии, инженерная геодезия использует разделы практически всех остальных геодезических дисциплин и т.д.
В последние годы строительство так называемых уникальных инженерных сооружений потребовало от геодезии резкого повышения точности измерений. Так, при монтаже оборудования мощных ускорителей прихо дится учитывать десятые и даже сотые доли миллиметра. По результатам геодезических измерений изучают деформации и осадки действующего промышленного оборудования, обнаруживают движение земной коры в сейсмоактивных зонах, наблюдают за уровнями воды в реках, морях и океанах и уровнем грунтовых вод.
Список литературы
1. Божок А.П., Дрич К.И., Евтифеев С.А. и др. под ред. А.С. Харченко и А.П. Божок. Топография с основами геодезии. − М.: Высшая школа, 1986.−304 с.: ил.
2. Клюшин Е.Б., Кисилев М.И., Михелев Д.Ш., Фельдман В.Д. Инженерная геодезия. – М.: Академия, 2004. – 480 с.
6. Поклад Г.Г., Гриднев С.П. Геодезия. – М.: Академический проект, 2007. – 592 с.
7. Прихода А.Г. Геодезическое обеспечение геологоразведочных работ, «Геопрофи» (2003) 2: с. 3-5.
8. Столов Б.Л. Обеспечение и оценка качества геофизических работ. Методические указания, – Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. – 47с.
9. Инструкция по топографо-геодезическому и навигационному обеспечению геологоразведочных работ. − Новосибирск, СНИИГГиМС, 1997.
10. Справочник современного изыскателя. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2006. – 590 с.
[2] Клюшин Е.Б., Кисилев М.И., Михелев Д.Ш., Фельдман В.Д. Инженерная геодезия. – М.: Академия, 2004. – 82 с.
[3] Поклад Г.Г., Гриднев С.П. Геодезия. – М.: Академический проект, 2007. – 162 с.
[4] Столов Б.Л. Обеспечение и оценка качества геофизических работ. Методические указания, – Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. – 17с.
[5] Инструкция по топографо-геодезическому и навигационному обеспечению геологоразведочных работ. − Новосибирск, СНИИГГиМС, 1997.