Рельеф местности. Основные формы рельефа и их элементы. Характерные точки рельефа, характерные линии рельефа

Рельефом на местности называют совокупность неровности земной поверхности. В зависимости от хар-ра рельефа местности, подразделяют на:

• горную
• холмистую
• равнинную.

Основные формы рельефа и их элементы

Характерными точками рельефа являются:

-вершины горы

-дно котловины

- самая низкая точка(седловина)

- и точки перегиба ската.

Характерными линями рельефа явл. линии водораздела (у хребта) и водостока (у лощины)

Высота точек – расстояние по отвесной линии от уровенной поверх-ти до точки поверх-ти земли. Абсолютная – от уровенной поверхности, Условная – от произвольной уроваенной повех-ти.

1. Метод изображения основных форм рельефа, высота сечения, заложение.
   
   

1. Понятие профиля. Методика его построения по линии, заданной на топографической карте.

Профиль - это изображение вертикального разреза местности по заданному направлению.

Чертят по х расстояния ab bc cd, по у высоты Ha Hb Hc. Вертикальный масштаб обычно в 10 раз больше горизонтального.

1. Определение высот точек. Превышение. Горизонтальное проложение. Уклон линии.
   Превышение вершины — это высота этой вершины относительно самой низкой точки на кривой.

Уклон линии(i)–отношение превышения h к заложению d.

Уклон – мера крутизны ската. При заданной высоте сечения чем меньше заложение, тем больше крутизна ската.

ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ ПРОЛОЖЕНИЕ - проекция участка земной поверхности на поверхность земного эллипсоида с помощью нормалей (прямых, перпендикулярных к эллипсоиду).

1. Азимут истинный и магнитный. Склонение магнитной стрелки. Прямой и обратный азимут.
   
   

А́зимут (обозначается «Аз» или «Az») — в геодезии угол между направлением на север (в Южном полушарии — на юг) и направлением на какой-либо удалённый предмет. Отсчитывается обычно по часовой стрелке.

При определении азимута по компасу необходимо вводить поправку на магнитное склонение, возникающее вследствие несовпадения географических и магнитных полюсов земли. Азимут — это угол, отсчитанный по ходу движения часовой стрелки между направлениями на север и на ориентир. Азимут измеряется в градусах от 0° до 360°. Если за исходное направление принимается географический меридиан, азимут называется истинным; если за исходное направление принимается магнитный меридиан, азимут называется магнитным. Склонение магнитной стрелки – угол, образ. несовпадением магнитного меридиана и истинного(вост. +, западный -). А= б + Ам

Прямой азимут - Обратный азимут-

1. Понятие дирекционного угла. Сближение меридианов. Формулы связи между дирекционным углом и азимутами истинными и магнитными
   
   

Дирекционный угол – угол, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от северного направления осевого меридиана до точки/направления. От) до 360. Альфа. Они лучше азимутов тк сохр свою величину в любой точке поверхности.

Сближение меридиан – угол между направлением меридианов.

А прям. = А обр. + - 180 гр. + сближ. Меридиан

1. Румб. Формулы связи между румбами и дирекционными углами.

Румб- острые углы, отсчит от ближайшего северного или южного направления осевого меридиана до заданного направления. От 0 до 90.

1. Сущность прямой и обратной геодезических задач

Прямая. По известным координатам точки 1, линии 1-2, дирекц углу и положению d опред координаты точки 2.

ΔY=d*sanα1-2

ΔX=d*cosα1-2

d=корень из +

х2=х1+Δх

Рис. 23. Прямая геодезическая задача

Обратная. По известным координатам 1 и 2 точки, определить дирекц. Угол.

d=

r=arctgΔx:Δу

1. Номенклатура топографических карт и планов

Топографическими называются такие карты, полнота содержания которых позволяет решать по ним разнообразные задачи. Карты либо являются результатом непосредственной cъемки местности, либо составляются по имеющимся картографическим материалам.

Местность на карте изображается в определенном масштабе. Масштаб показывает во сколько раз изображение на местности уменьшено при изображении на карте.

В нашей стране приняты следующие масштабы топографических карт: 1:1 000 000, 1:500 000, 1:200 000, 1:100 000, 1:50 000, 1:25 000, 1:10 000. Этот ряд масштабов называется стандартным. Раньше этот ряд включал масштабы 1:300 000, 1:5000 и 1:2000.

Карты масштабов 1:10 000 (1см =100м), 1:25 000 (1см =100м), 1:50 000 (1см=500м), 1:100 000 (1см =1000м), называются крупномасштабными.

Топографические карты составляют в равноугольной поперечной цилиндрической проекции К. Ф. Гаусса, вычисленной по элементам эллипсоида Красовского в принятой системе координат, и в Балтийской системе высот. При составлении карт земная поверхность разбивается на шестиградусные зоны по долготе и четырехградусные зоны по широте.

Листы карт масштабов 1: 1 000 000 - 1: 10 000 ограничены меридианами и параллелями, протяжение дуг которых зависит от масштаба карты.

Таблица

Масштаб	Число листов на лист масштаба	Протяжение листа	Пример номенклатуры листа
	1:1 000 000	По широте	По долготе
1:1 000 000		4°	6°	N-37
1:500 000		2°	3°	N-37-A
1:300 000		1°20'	2°	IX-N-37
1:200 000		40'	1°	N-37-XXVI
1:100 000		20'	30'	N-37-144
	1:100 000
1:50 000		10'	15'	N-37-144-Г
1:25 000		5'	7'30''	N-37-144-Г-г
1:10 000		2'30''	3'45''	N-37-144-Г-г-4
1:5 000	256 план	1'15''	1'52,5''	N-37-144-(256)
1:2 000	2304 план	25''	37,5''	N-37-144-(256-в)

1. Понятие измерения. Факторы и условия измерений. Виды измерений.
   
   Процессы производства геодез. Работ: Полевые(измерения)/Камеральные(вычисления)

Измерение – процесс, сравнение измеряемой величины с другой, принятой за единицу измерения величиной. Измерение на местности, инженерные геод работы, объекты измерений – горизонтальные и вертикальные углы, наклонные, расстояния. Измеряют теодолитами, Нивелирами(привышение), Рулетками. Измерения могут быть прямые непосредственные на местности и косвенные по формулам, дистанционные - приборами. Факторы – объект измерений, исполнитель, инструмент, метод измерений, окруж среда. Всегда присутствует погрешность.

1. Линейные измерения. Компарирование мерных приборов. Виды поправок.

Измеряют – мерной лентой, 20, 24, 50, 100 метров. Бывают штриховая, стальная полоса 20, 24 м, шириной 15-20м, толщ 0.4 мм и шкаловая шкалы по 10 см. Рулеткой 10, 20, 30 м из стали, 5, 10, 15 м из ткани. Мерными проволками 24 и 48 м.

1. Методика измерения длин линий мерными приборами.

Различают непосредственное измерение расстояний и измерение расстояний с помощью специальных приборов, называемых дальномерами. Непосредственное измерение выполняют инварными проволоками, мерными лентами и рулетками.

Инварные проволоки позволяют измерять расстояние с наибольшей точностью; относительная ошибка измерения может достигать одной миллионной; это означает, что расстояние в 1 км измерено с ошибкой всего 1 мм. Инвар - это сплав, содержащий 64% железа и 36% никеля; он отличается малым коэффициентом линейного расширения α = 0.5 * 10-6 (для сравнения: сталь имеет α = 12 * 10-6).

Мерные ленты обеспечивают точность измерений около 1 / 2 000, т.е. для расстояния в 1 км ошибка может достигать 50 см. Мерная лента - это стальная лента шириной от 10 до 20 мм и толщиной 0.4 - 0.5 мм (рис.4.22). Мерные ленты имеют длину 20, 24 и 50 м. Целые метры отмечены пластинами с выбитыми на них номерами метров, полуметры отмечены круглыми заклепками, дециметры - круглыми отверстиями диаметром 2 мм.

Рис.4.22

Фактическая длина ленты или проволоки обычно отличается от ее номинальной длины на величину Δl. Фактическую длину ленты определяют, сравнивая ее с эталонной мерой. Процесс сравнения длины мерного прибора с эталоном называется компарированием, а установка, на которой производится компарирование, - компаратором.

Согласно ГОСТ 7502 - 80 допускается отклонение фактической длины новой ленты 2 мм для 20- и 30-метровых лент и 3 мм для 50-метровых. Вследствие износа фактическая длина ленты изменяется, поэтому компарирование производится каждый раз перед началом полевых работ.

Длина стальных рулеток бывает 20, 30, 50, 75 и 100 м. Точность измерения расстояния стальными рулетками зависит от методики измерений и колеблется от 1/2 000 до 1/10 000.

Измерение линий мерной лентой. Измеряют линии, последовательно укладывая мерную ленту в створе линии. Прежде чем измерять линию, ее нужно подготовить, а именно: закрепить на местности ее концевые точки и обозначить створ. Створом линии называют отвесную плоскость, проходящую через концевые точки. Для обозначения створа линию провешивают, т.е. устанавливают вехи через 50-150 м в зависимости от рельефа.

Измерение линии выполняют два человека. Они укладывают ленту в створ и считают число уложений. В комплект кроме самой ленты входят 6 или 11 шпилек и 2 проволочных кольца (рис.4.1), на которые надевают шпильки. Передний мерщик в процессе измерения линии втыкает шпильки в землю, а задний собирает их. В конце линии измеряют остаток с точностью до 1 см.

Длину линии определяют по формулам:

D'= k * (l0 + Δl) + r + (Δl/l0) * r, (4.27)

D = D'+ D'* a * (t - tk) = D' * [1 + a * (t - tk)];

здесь l0- номинальная длина ленты;
Δl - поправка из компарирования;
k - число уложений ленты;
r - остаток;
tk - температура компарирования;
t - температура ленты во время работы.

Длину линии обычно измеряют два раза - в прямом и обратном направлениях. Допускается расхождение между результатами двух измерений на величину:

где 1/T - относительная ошибка измерения расстояния.

Например, при 1/T = 1/2000 и длине линии 500 м расхождение между прямым и обратным измерениями не должно превышать 0.5 м.

Приведение длины линии к горизонту. Измеренная линия имеет угол наклона ν; проекция ее на горизонтальную плоскость, называемая горизонтальным проложением линии, вычисляется по формуле:

S = D - ΔD,

где ΔD- поправка за приведение к горизонту. Формула для вычисления поправки ΔD выводится следующим образом. Из ΔABB' (рис.4.23) видно, что:

S = D * Cos ν;

далее пишем:

ΔD = D - D * Cos ν = D * (1 - Cosν),

ΔD = 2 * D * Sin2 ν/2. (4.29)

Угол наклона линии измеряют либо теодолитом, либо специальным прибором - эклиметром. В исправном эклиметре нулевой диаметр всегда занимает горизонтальное положение. При наклоне эклиметра в прорезь виден отсчет, равный углу наклона линии. Ошибка измерения угла наклона эклиметром равна 15'- 30'.

Рис.4.23

Если линия имеет переменный угол наклона, то ее нужно разделить на части, каждая из которых имеет постоянный угол наклона, и измерить каждую часть отдельно.

Если ν<10, то поправку за приведение к горизонту учитывать не нужно. Покажем это:

ΔD/D =2 * Sin2(ν/2); Sin(ν/2) = Sin30'= 1/115;

ΔD/D = 1/6500.

При ν=10 поправка за наклон не превышает 1/6500, а точность измерений мерной лентой - около 1/2000, следовательно, поправкой за наклон можно пренебречь.

Поправку ΔD за наклон линии можно вычислять и через превышение h точки B над точкой A. Запишем теорему Пифагора для треугольника ABB':

D2 = S2 + h2,

и выразим S

S = D * (1 - h2/D2)1/2.

Для выражения в скобках выполним разложение в ряд, ограничившись двумя членами разложения,

Тогда

и

При измерении расстояний мерными лентами и рулетками второе слагаемое иногда не учитывают и применяют формулу:

(4.30)

1. Принцип измерения горизонтального угла. Обобщенная схема устройства теодолита.

Сначала теодолит устанавливают в рабочее положение, т. е. прибор центрируют над вершиной измеряемого угла, приводят ось вращения теодолита в отвесное положение, устанавливают зрительную трубу «по глазу» и «предмету» и готовят отсчетный микроскоп для наблюдений.

Центрирование выполняют при помощи: нитяного отвеса с точностью 3-5 мм, оптического центрира (Т15, Т5 и др.) или зрительной трубы (Т30), направленной объективом вниз, с точностью до 0,5-1 мм. Приближенное центрирование выполняют перемещением штатива, а точное — перемещением теодолита по горизонтальной платформе штатива при открепленном становом винте.

Установка оси вращения теодолита в отвесное положение выполняют путем приведения в нуль-пункт пузырька цилиндрического уровня подъемными винтами. В результате при вращении алидады пузырек уровня не должен отклоняться от нуль-пункта более чем на одно деление уровня. Установка зрительной трубы «по глазу» и «по предмету» позволяет четко видеть штрихи сетки нитей и наблюдаемый предмет. Штрихи лимба и шкала отсчетного микроскопа также должны иметь четкое изображение.

1. Назначение теодолита. Основные части, винты, оси.

Теодолит – прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов.

1. Назначение и устройство уровней, нуль-пункт уровня, зрительная труба, отсчетное устройство теодолита 2Т30.

Рисунки

1. Поверки и юстировки теодолита 2Т30

Поверка1. Ось цил уровня алидады гориз круга должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита. Выполнение:

Установить цилиндр уровень напротив любой пары подъемных винтов

Пузырек в нуль пункт

Поворачиваем на 90 по часовой, и третьим винтом в нуль пункт

Поворачиваем на 180.

Поверка2. Визирная ось трубы перпендик. к горизонт. оси теодолита.

1. Приведение теодолита в рабочее положение.
2. Технология измерения горизонтального угла одним полным приемом.
3. Технология измерения вертикальных углов. Определение места нуля (МО).
4. Устройство нитяного дальномера. Определение расстояний по рейке.
5. Виды нивелиров. Устройство нивелиров с уровнем при трубе. Основные части.
6. Поверки нивелира с уровнем при трубе.
7. Классификация нивелирования. Способы геометрического нивелирования.

(с 30 по 34 вопрос) Классификация

В зависимости от точности нивелирование делят на четыре класса: I, II, III, IV, составляющие государственную опорную высотную сеть, и техническое нивелирование, выполняемое обычно при строительстве и при создании съемочного обоснования.

Нивелирные ходы I класса прокладывают по железным и шоссейным дорогам в различных направлениях страны. С целью излучения движения земной коры производится повторное нивелирование ходов I класса не реже чем через 25 лет.

Ходы нивелирования II класса образуют полигоны с периметром 500—600 км, опирающиеся на пункты нивелирования I класса. Нивелирование II класса прокладывают преимущественно по железным, шоссейным и улучшенным грунтовым дорогам, а также вдоль больших рек.

Нивелирование I и II классов, примыкающее к морям, связывают по высоте с морскими водомерными постами (мареографами). Нивелирные ходы I и II классов прокладывают в прямом и обратном направлениях.

Ходы нивелирования III класса прокладывают между пунктами I и II классов, причем нивелируют их в прямом и обратном направлениях. Нивелирование IV класса является сгущением нивелирной сети III класса и служит непосредственным высотным обоснованием для топографических съемок.

Для решения различных задач инженерного характера, например при строительстве городов, крупных поселков и промышленных предприятий, инженерных сооружений (гидроэлектростанции, водопровод, канализация, оросительные и осушительные системы и др.) допускается проложение нивелирных ходов II, III и IV классов по схеме, удобной для строительства, но с обязательной привязкой к государственной нивелирной сети, чтобы обеспечить проложение всех нивелировок в стране в единой государственной системе высот.