Геодезические измерения и сети

1. Общие сведения об измерениях и съемках

Под измерением понимают процесс сравнения измеряемой величины с единицей меры.

Объектами геодезических измерений являются:

- расстояния ,

- углы b и d,

- превышения h.

Рис.23

и - наклонное расстояние, и - горизонтальное проложение, b - горизонтальный угол

Рис.24

h = H2-H1, d - вертикальный угол

В зависимости от способа получения результата различают измерения прямые, когда искомый результат получают путем непосредственного сравнения величины с единицей измерения, и косвенные, когда искомую величину определяют при помощи функциональной зависимости, через другие непосредственно измеренные величины.

Для геодезических измерений применяют различные геодезические приборы и инструменты: теодолиты, нивелиры, светодальномеры, лазерные рулетки, электронные тахеометры, спутниковые приемники, рейки, рулетки, планиметры.

Результаты геодезических измерений заносятся в специальные журналы (полевые). При этом одновременно с измерениями составляют схематические чертежи-абрисы, которые используются для составления графической документации планов, профилей.

Совокупность геодезических вычислений и измерений, необходимых для составления графической документации (топографических планов), принято называть геодезической съемкой.

! Ситуация, рельеф.

? Геодезические съемки местности 1 задача: горизонтальная съемка, изображается только ситуация, 2 задача: вертикальная съемка определяются отметки земной поверхности, для изображения ее в горизонталях, 3 задача: обе съемки, совокупность горизонтальной и вертикальной съемок отображает рельеф и ситуацию

Все съемки ведутся с пунктов геодезической сети (Г.С.). Под пунктами понимают точки на местности, положения которых определено относительно принятой системы координат.

2. Геодезические сети (ГС) и методы их построения

Геодезические сети – совокупность точек земной поверхности (пунктов), положения которых определено в общегосударственной системе координат.

Геодезические сети в нашей стране подразделяют на:

- государственные геодезические сети,

- геодезические сети сгущения,

- съемочные геодезические сети.

Плановое положения пунктов в геодезических сетях

Геодезические сети

определяется из астрономических наблюдений и геодезических измерений.

Астрономический способ обеспечивает независимое определение плановых координат точек и используется для определения координат небольшого числа пунктов, которые являются неоднозначными.

Из астрономических наблюдений определяются географические координаты: долгота, широта и азимут. Затем, путем специальных вычислений переходят к плоской системе координат (x, y, a).

В настоящее время применяется спутниковая система GPS и ГЛОНАСС для определения положения координат пунктов. Сначала определяют координаты в пространственной системе координат, а затем переходят к плоской прямоугольной системе координат.

Остальные пункты связывают с исходными благодаря геодезическим измерениям, то есть их положение определяется геодезическими методами.

Высотные сети создаются при помощи нивелирования. По точности их построения они делятся на четыре класса.

3. Основные принципы развития государственной геодезической сети

1. Построение геодезической сети по принципу «от общего к частному», то есть от более крупных и точных построений к более мелким и менее точным;

2. Определение положения пунктов в государственной геодезической сети в единой системе координат на территории всей России;

3. Государственная геодезическая сеть рассчитывается на длительный срок использования;

4. Обеспечение надежного контроля всех измерений и оценка точности полученных результатов.

4. Единицы измерений, применяемые в геодезии

Применяют следующие меры:

- длины,

- углы,

- площади,

- масса,

- температура,

- время,

- давление

В нашей стране линейные измерения производят в метрической системе мер, 1 метр равен соотношению 1:40¢000¢000 Парижского меридиана, определен из угловых измерений французскими учеными Мишеню и Деламбром в 1799 году.

Эталонный метр изготовлен из платиноиридиевого сплава и получил название «архивного метра» (всего их 31, а номер 11 и 28 находятся в России).

В 1968 году в качестве нового государственного эталона ГОСТом утвержден световой метр равный 1650763,73 длины волны оранжевой линии спектра излучения атома изотопа криптона 86 в вакууме.

1 метр = 10 дециметрам = 100 сантиметрам = 1000 миллиметрам

0,001 миллиметр = 1 мкм

Единицы измерения плоских углов - градусы ( прямого угла). При измерении углов применяется децимальная система угловых мер, в ней прямой угол делится на 100 частей, называемых ГОН (град).

5. Точность геодезических измерений

На процесс геодезических измерений оказывают влияние условия окружающей среды, что влечет за собой ряд погрешностей.

Различают следующие погрешности:

§ грубые,

§ систематические,

§ случайные.

Грубые погрешности - являются следствием промахов или просчетов наблюдателя (или неисправности приборов). Выявляются путем повторных измерений и контрольных вычислений.

Систематические погрешности - возникают в результате несовершенства применяемых приборов и влияния окружающей среды. Влияние таких погрешностей сводится к минимуму путем введения определенных поправок в ходе расчетов.

Случайные погрешности - неизбежные погрешности, происходящие из-за несовершенства органов чувств и приборов.

Погрешность - разность между измеренной величиной и истинным значением.

Невязка - разность суммы практически измеренных величин и теоретически вычисленных.

В качестве обобщенной характеристики точности измерений принимают среднеквадратическую погрешность , где - погрешность, - число измерении, и - абсолютные погрешности, которые не всегда наглядно характеризуют точность измерений. В связи с этим следует введение относительной погрешности.

Относительная погрешность - отношения абсолютной погрешности к измеряемой величине.

Предельная погрешность - значение случайной погрешности, появление которой при данных измерениях маловероятно или .

ТЕМА 5