Ответы на вопросы к экзамену по геодезии.

Решение: XB=XA+dAB . cosAB=170,71 м,

YB=YA+dAB . sin AB= 29,29 м.

2. Определите дирекционный угол направления  ВС  и  горизонтальное проложение ВС, если  XВ=YВ=1000м, XС=1100м, YС=900м.

Решение:

ВС rВС=arctg{(YC-YB)/(XC-XB)}=45 СЗ,

ВС=360 -45 =315 ,

13. Понятие о геодезических сетях. Способы их создания.

Геодезическая сеть – это система закрепленных точек земной поверхности, положение которых определено в общей для них системе геодезических координат. Геодезическая сеть бывает 2-х видов: плановая и высотная. В России геодезические сети, как плановые, так и высотные, подразделяются на государственную геодезическую сеть, геодезическую сеть сгущения и съемочную геодезическую сеть. Государственная геодезическая сеть является исходной для построения всех других геодезических сетей. Сеть сгущения служит для дальнейшего увеличения количества точек геодезической сети. Съемочная сеть является геодезическим обоснованием для производства топографических съемок, а также для выполнения различного рода инженерно-геодезических работ.

Плановые геодезические сети создаются методами триангуляции, полигонометрии и трилатерации.

         При построении геодезической сети методом триангуляции на местности закрепляют ряд точек, которые в своей совокупности образуют систему треугольников. В треугольниках измеряются все углы и некоторые стороны, которые называются базисными.

         Метод полигонометрии заключается в построении на местности ломанных линий, называется полигонометрическими ходами. Эти ходы прокладываются обычно между пунктами триангуляции. В полигонометрических ходах измеряются все углы поворота и длины всех сторон.

         При построении сети методом трилатерации на местности также строится сеть треугольников, в которых при помощи свето- и радиодальномеров измеряются все стороны.

Высотная геодезическая сеть строится методом геометрического или тригонометрического нивелирования.

15. Определить теоретическую сумму внутренних углов 8-угольника.

(n-2)*1800

16. Перенесение на местность проектной отметки нивелиром.

Задача перенесения на местность линии заданного уклона возникает при строительстве линей-

ных сооружений (дорог, трубопроводов и т.п.), при вертикальной планировке площадок и т.п.

Допустим, требуется от точки А на местности с отметкой НА разбить линию АВ с уклоном u

(рис.27). Проектная отметка НВ конца линии найдется по формуле:

HВ = HА + u⋅ d.

В точке В забивают кол с отметкой НВ, используя способ вынесения на местность проект-

ной отметки. Промежуточные точки разбивают при помощи наклонного луча нивелира, теодолита

или визирок. Если превышение одной точки над другой невелико, то применяется нивелир, в про-

тивном случае - теодолит. Нивелир устанавливают в точке А так, чтобы один из подъемных винтов

был расположен по линии АВ, а линия, соединяющая два других винта, была перпендикулярна к

линии АВ (рис.27), и измеряют высоту прибора i.

17. Определить горизонт инструмента, если известна отметка точки отчет по рейке на ней.

ГИ = Ha + а

18. Вывод формулы дальномера.

Существует много различных дальномеров. Наиболее простой – нитяной. Геометрическая идея его состоит в том, что если перед глазом на расстоянии ƒ поместить какой-либо предмет с известной длинной p и через концы предмета наблюдать на другой предмет так же с известной длинной l , то расстояние до наблюдаемого предмета на основании подобия треугольников можно определить по формуле:

d = ƒ l / p

Из формулы видно, что чем больше l, тем больше будет d, если постоянно отношение ƒ / p.

В зрительных трубах значение p равно расстоянию между дальномерными штрихами (нитями) сетки, а l – отрезку рейки, называемому дальномерным отсчетом, видимому в трубу этими штрихами.

Формулу определения расстояния по нитяному дальномеру зрительной трубы можно получить следующим образом.

Пусть лучи идут от глаза через окуляр и проходят через дальномерные штрихи сетки параллельно оптической оси. Встретив на воем пути эквивалентную линзу, заменившую объектив и фокусирующею линзу в трубе  с внутренней фокусировкой, они преломятся, пройдут через фокус эквивалентной линии F и отсекут на рейке отрезок l – дальномерный отсчет. Угол θ с вершиной в точке F измеряют основную часть L определяемого расстояния и называется параллактическим углом. Определяемое расстояние от вертикальной оси теодолита до рейки.

D=L+ ƒ + δ,

19. Особенности проектирования автодороги, канализации.

Проектирование линейных сооружений сводится к построению проектной линии будущего сооружения на продольном профиле земли.

Трассы делятся на участки в пределах которых сохраняется постоянный уклон.

На опорные трубопроводы проектируют в соответствии с профилем земли, т.е. горизонтальные и вертикальные кривые отсутствуют.

Для подземных трубопроводов есть ряд ограничений. Для каждого вида индивидуальны, например:

Безнапорные трубопроводы (канализация) проектируют с постоянным понижением.

Смотровые колодцы проектируют через определенные расстояния. От одного колодца до другого уклон постоянный. Если трасса поворачивает, то в определенном месте ставится переносный колодец (вода поступает на одной отметке, а вытекает на более низкой)

Уклоны проектируют в диапазоне от min до max. Горизонтальные участки отсутствуют.

Автомобильные дороги тоже проектируются по участкам, здесь возможны горизонтальные участки, дороги могут проектироваться как выше, так и ниже профиля земли (досыпают или срезают) .

20. Определить неувязку fабс если известны в приращениях координат.

fабс=

21. Углы ориентирования.

Азимутом называют горизонтальный угол,  отсчитываемый от северного направления меридиана по ходу часовой стрелки до  ориентируемого  направления. Азимуты изменяются в 0  до 360  и бывают истинными или  магнитными.  Истинный  азимут  А отсчитывается от истинного меридиана,  а магнитный Ам - от магнитного.

Дирекционный угол    - это горизонтальный угол,  отсчитываемый от северного направления осевого меридиана  или  линии  параллельной  ему (+Х) по ходу часовой стрелки до направления ориентируемой линии.

Рис.8.1. Ориентирование линии ОМ на местности

Угол , отсчитываемый от северного направления истинного меридиана N до магнитного меридиана Nм, называется склонением магнитной стрелки.Склонение северного конца магнитной стрелки к западу называют западным и считают отрицательным -, к востоку - восточным и положительным +.

Угол  между северными направлениями истинного N и параллелью осевого  Nо  меридианов называется зональным сближением меридианов.  Если параллель осевого меридиана расположена восточнее истинного меридиана, то  сближение  называется восточным и имеет знак плюс.  Если сближение меридианов западное,  то его принимают со знаком минус.  Если известны долготы меридианов, проходящих через точки А и В, то сближение меридианов можно найти по приближенной формуле:

 =  sin ,   (8)

где - разность долгот меридианов, проходящих через точки А и В.

Из формулы (8) следует,  что на экваторе (=0 ) сближение меридианов = 0, а на полюсе (=90 )  = .

Рис.8.2. Зависимость между дирекционными углами и румбами

Румб - горизонтальный острый угол отсчитываемый от ближайшего  северного  или  южного направления меридиана до ориентируемого направления. Румбы имеют названия в соответствии с названием четверти, в которой находится линия,  т.е.:  северо-восточные СВ,  северо-западные СЗ, юго-западные ЮЗ,  юго-восточные ЮВ.  На рис.  8.2 показаны румбы линий О-СВ, О-ЮВ, О-ЮЗ, О-СЗ и зависимость между дирекционными углами и румбами этих линий.

22. Состав инженерных, в том числе геодезических изысканий.

В состав инженерных изысканий для строительства входят следующие основные их виды: инженерно-геодезические, инженерно-геологические, инженерно-гидрометеорологические, инженерно-экологические изыскания, изыскания грунтовых строительных материалов и источников водоснабжения на базе подземных вод.

К инженерным изысканиям для строительства также относятся:

геотехнический контроль;

обследование грунтов оснований фундаментов зданий и сооружений;

оценка опасности и риска от природных и техноприродных процессов;

обоснование мероприятий по инженерной защите территорий;

локальный мониторинг компонентов окружающей среды;

геодезические, геологические, гидрогеологические, гидрологические,

кадастровые и другие сопутствующие работы и исследования (наблюдения) в

процессе строительства, эксплуатации и ликвидации объектов;

научные исследования в процессе инженерных изысканий для строительства

предприятий, зданий и сооружений;

авторский надзор за использованием изыскательской продукции в процессе

строительства в составе комиссии (рабочей группы);

инжиниринговые услуги по организации и проведению инженерных изысканий.

23. Определить допустимую ошибку нивелирования трассы длинной 2 км при техническом нивелировании.

fhдоп= 50    fhдоп =50*1.41421=70.7

25. Нивелирование поверхности по квадратам. Полевые работы: разбивка схемы нивелирования. Работа на станции.

Представляет собой наиболее простой вид топосъемки.  Используется на открытой местности со слабо выраженным рельефом. Получаемый нивелированием по квадратам топографический план наиболее удобны для определения объемов  земляных масс при проектировании искусственного рельефа местности. Построение сетки  квадратов на местности выполняется теодолитом и лентой. Стороны квадратов в зависимости от масштаба съемки  и  рельефа местности принимают равными 10,  20, 40 и более метров. Рассмотрим вариант разбивки шести квадратов со сторонами 40 м (рис.42).  За начальное направление выбирают наиболее длинную линию А1-А4.  В створе  этой линии забивают через 40 м колышки соответствующие точкам А1,  А2,  А3, А4.  В угловых точках А1 и А4 строят прямые углы и откладывают отрезки А1-В1 и А4-В4, фиксируют колышками угловые точки В1 и В4. Для контроля измеряют сторону В1-В4 и, если ее длина не отличается от проектной более чем на 1:2000 (<5см на 100 м),  то выполняют разбивку точек Б1, Б4 и,  вешением в соответствующих створах, - точек Б2 и Б3. Колышки забивают  вровень  с поверхностью земли рядом забивают колышки-"сторожки", на которых подписывают их обозначения.

Плановое положение элементов ситуаций определяют линейными  промерами от  вершин  и сторон квадратов способами прямоугольных координат, линейных засечек и створов.  Высоты вершин квадратов получают из  геометрического нивелирования Нi = ГП- bi, где ГП - горизонт прибора   ГП = Нрп + bрп;

bi - отсчет по рейке горизонтальным лучом визирования. В журнале-схеме  (рис.42)  записывают  отсчеты по черной и красной сторонам рейки,  поставленной на землю,  поочередно у  каждой  вершины квадратов. Контроль  правильности отсчетов выполняют по разности нулей (РО), которая не должна отличаться от стандартного значения РО равного 4683 или 4783 мм не более 3 мм. Высоты целесообразно выражать в метрах с округлением до 0.01 м. Привязка сетки квадратов к  пунктам  геодезической  сети  с  целью построения топоплана в принятой системе координат выполняется прокладкой теодолитно-нивелирного хода. В учебном задании таким ходом является обратный ход от пункта 513 до пункта 512 через точки 3 и В1. Высотная привязка точки В1 выполнена замкнутым нивелирным ходом  от  пункта 512 до  точки  В1  и  обратно без дополнительного контроля высот,  что обычно не рекомендуется нормативными документами.

Схема нивелирования по квадратам

26. Определить Hпр . . .

Hпр =

27. Способы съемки ситуации (контуров предметов на местности).

При съемке способом прямоугольных координат, положение точки 1 определено координатами Х = 72.4 м, У = 9.8 м от линии теодолитного хода 1-2. Приложив нулевой штрих рулетки к углу дома (точка 1), на ленту расположенную на линии 1-2 теодолитного хода опускают перпендикуляр и отсчитывают его длину по рулетке (9.8 м), по ленте - расстояние от пункта 1 съемочного обоснования до основания перпендикуляра (72.4 м). Перпендикуляры длиной до 4...8 в зависимости от масштаба съемки восстанавливаются визуально, а при использовании эккера могут быть увеличены примерно в пять раз. Эккер - прибор для построения на местности прямых углов.

Способом линейных засечек определено положение второго угла дома (точки 2). Для этого на местности измерено расстояния 10.6 и 9.8 м от опорных точек на линии с абсцисами соответственно 54.1 и 64.0. Угол дома на плане окажется в точке пересечения дуг с радиусами измеренных расстояний.

Способом угловой засечки на плане может быть получена точка 3. Для этого измерены теодолитом углы 33 35' и 65 05'.

Способ полярных координат предусматривает измерение на местности (точка 4) полярного угла (70 00') и его стороны (35.3 м).

Способ створа (вертикальная плоскость через две точки) использован при съемке точки пересечения ручьем линии теодолитного хода (точка 5). Расстояние (10.5 м) измерено по створу от пункта 1.

Способ обмера элементов ситуации применяют для контроля полевых измерений и графических построений на плане.

30. Прямая геодезическая задача.

Дано: XA, YA, AB, dAВ

Определить: XB, YB

Рис.11. Прямая и обратная геодезические задачи

Решение:

XB=XA+dAB. cos AB=XA+X,

YB=YA+dAB. sin AB=YA+Y,

где X и Y - приращения координат,  т.е.  проекции  горизонтального проложения на соответствующие оси координат.

Контроль вычислений координат выполняют по формуле

32. Определите координату ХВ отрезка АВ, если ХА=215, αАВ=2780, dAB = 78

ΔX = ХВ - ХА

ΔX = d*cos αАВ

d*cos αАВ = ХВ - ХА

d*cos αАВ + ХА = ХВ

33. Вывод формул связи дирекционных углов и румбов.