Введение
Методические указания
к выполнению лабораторных работ по разделам
сфероидической и теоретической геодезии курса
“Высшей геодезии”
Для студентов III – IV курсов
факультетов АФ, КФ и ФЭУТ
Москва 2007 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1. Лабораторная работа № 1. Определение параметров основных элементов
земного эллипсоида и декартовых координат точки его поверхности . . . . . . . . 6
2. Лабораторная работа № 2. Вычисление длины дуги координатных линий
земного эллипсоида. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3. Лабораторная работа № 3. Вычисление длины рамок и площади съемочной
трапеции масштаба m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4. Лабораторная работа№4.Решение малого сфероидического треугольника 12
5. Лабораторная работа №5. Решение главных геодезических задач на
поверхности эллипсоида . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 17
6.Лабораторная работа №6. Вычисление плоских прямоугольных координат
проекции Гаусса – Крюгера по криволинейным геодезическим координатам
и обратно . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27Лабораторная работа №7. Переход от одного осевого меридиана зоны к
другому в проекции Гаусса -Крюгера. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
8, Лабораторная работа №8.Редуцирование треугольника с поверхности
Земли на поверхность эллипсоида . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
9. Лабораторная работа №9.Редуцирование треугольника с поверхности
эллипсоида на плоскость проекции Гаусса – Крюгера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
10. Лабораторная работа № 10. Вычисление аномалий силы тяжести
и построение гравиметрической карты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50
11. Лабораторная работа №11.Вычисление нормальных и динамических
высот для разомкнутого нивелирного хода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Введение
Курс высшей геодезии изучается студентами всех основных факультетов Университета, включая вечернего и заочного обучения.
Изучение вопросов высшей геодезии принято делить на три самостоятельных раздела: основные геодезические работы, сфероидическую геодезиюи теоретическую геодезию. В первом рассматриваются теоретические и практические вопросы построения геодезических сетей; методы и способы геодезических измерений; технические средства измерений; предварительные вычисления и уравнивание сетей. Во втором - вопросы параметров основных элементов земных эллипсоидов, применяемых в России (Красовского, WGS-84 и ПЗ-90) и решения различных задач на их поверхности. В третьем - изучаются вопросы теоретических основ и методов решения научных проблем высшей геодезии; рассматриваются принципы определения поверхности и гравиметрического поля Земли при совместном использовании астрономо-геодезических, гравиметрических и спутниковых измерений, вопросы, связанные с преобразованием геодезических координат при переходе к прямоугольным координатам на плоскости и пространственным прямоугольным координатам; вопросы редуцирования геодезических измерений с поверхности Земли на поверхность относимости и далее на плоскость; вопросы составления гравиметрических карт аномалий силы тяжести, технологии определения разности нормальных и динамических высот и ряд других вопросов.
Особенностью изучения дисциплин курса высшей геодезии студентами негеодезических факультетов является то, что отводимое на это учебное время существенно ограничено и различно для специальностей факультетов АФ, КФ и ФЭУТ. В связи с этим объем и содержание лабораторных работ также различны.
Имеющиеся учебные пособия (“Практикум по высшей геодезии”, отдельные методические указания) для выполнения практических работ по курсу высшей геодезии составлены преимущественно для студентов геодезических специальностей. Подобного методического руководства по выполнению лабораторных работ по разделам теоретической и сфероидической геодезии для студентов негеодезических специальностей не имеется. Кроме того, в имеющихся пособиях из-за давности их издания содержатся существенные недостатки метрологического характера в области терминологии, названия и обозначения размерности измеряемых физических величин.
В связи с этим в целом возникают трудности в обеспечении преподавателей и студентов банком данных по составу и объему лабораторных работ для студентов негеодезических специальностей.
Настоящие единые методические указания разработаны на основе многолетнего опыта проведения лекций и лабораторных работ по высшей геодезии для специальностей факультетов ФФ, КФ и ФЭУТ и с учетом “Основных положений о государственной геодезической сети Российской Федерации” 2003 года. Они включают весь объем заданий на лабораторные работы и их методическое обеспечение в соответствии с учебной программой. Количество и конкретные виды лабораторных работ определяются для каждой специальности преподавателем в зависимости от реально отведенного учебного времени, предусмотренного календарными планами.
Новой отличительной чертой настоящих методических указаний является решение задач не только на одном референц-эллипсоиде Красовского, но и на эллипсоидах общеземных.
Спецификой решению многих задач по сфероидической и теоретической геодезии является необходимость “удержания” большого числа значащих цифр (иногда до 10 знаков после запятой). Поэтому выполнение лабораторных работ рассчитано на применение современных вычислительных технических средств.
Для наиболее сложных лабораторных работ приведены примеры решения подобных задач с ориентировкой удержания необходимого числа знаков исходных, определяемых и промежуточных величин.
Каждый студент выполняет лабораторные работы по своему варианту, установленному постоянно по номеру в списке журнала группы и представляет письменный отчет по определяемой преподавателем форме и в указываемый срок. Это позволяет значительно сократить объем содержания методических указаний.
В задании указываются исходные данные и возможные способы решения поставленной задачи, необходимые константы и графические пояснения.
В ряде задач в качестве исходных данных принимаются результаты предыдущих лабораторных работ. В связи с этим строго придерживаться устанавливаемых преподавателем сроков выполнения и защиты отчетов студентами.