Нивелирование поверхности по квадратам

 

Нивелирование поверхности выполняется для получения круп­номасштабных топографических планов равнинной местности. Плановое положение точек определяют путем проложения теодо­литных ходов, высоты точек — геометрическим нивелированием с использованием технических нивелиров. Нивелирование поверх­ности может производиться двумя способами: по квадратам и пу­тем проложения нивелирных ходов с разбивкой поперечников.

 

Нивелирование поверхности по квадратамвыполняют путем разбивки на местности с помощью теодолита и мерной ленты сетки квадратов со стороной 20 мпри съемке в масштабах 1 : 500 и 1 : 1000, 40 м и 100 м — при съемке в масштабах 1 : 2000 и 1 : 5000 соответственно.

Одновременно с разбивкой сетки квадратов производят съем­ку ситуации местности и составляют абрис. Для съемки ситуации применяют те же способы, что и в теодолитной съемке. Кроме вершин квадратов на местности закрепляют характерные точки рельефа — плюсовые точки: бровки и дно ямы, основание и вер­шину холма, точки на линиях водораздела и водослива и др.

Съемочное обоснование создают путем проложения по внешним сторонам сетки квадратов теодолитных и нивелирных ходов, которые привязывают к пунктам государственной сети.

Высоты вершин квадратов и плюсовых точек определяют ме­тодом геометрического нивелирования. При длине стороны квадрата 50 м и менее с одной станции нивелируют по возмож­ности все определяемые точки. Расстояние от нивелира до рей­ки не должно быть более 100... 150 м. При длине стороны квад­рата100 м нивелир устанавливают в центре каждого квадрата.

По данным полевых измерений при нивелировании поверх­ности по квадратам составляют абрис съемки и журнал нивели­рования. Рассмотрим пример обработки данных измерений.

 

 
Журнал нивелирования поверхности по квадратам

Разбивка сетки квадратов со стороной 10 м выполнена от стороны теодолитного хода 2—3 (геодезического обоснования), от вершины 3. В абрисе обозначены результаты съемки ситуа­ции местности от сторон и вершин квадратов (рис. 1). На рис. 2 приведен журнал нивелирования поверхности по квад­ратам. Геометрическое нивелирование выполнено с двух станций.

 
Абрис нивелирования поверхности по квадратам

У вершин квадратов и плюсовых точек (берег озера) подписаны отсчёты по чёрной стороне рейки (в метрах) и подсчитанные высоты точек. Расчёт высот выполнен по горизонту инструмента. Горизонт инструмента на нивелирных 1 и 2 подсчитан по изве6стным высотам точек 2 и 3 геодезического обоснования:

НГИ1 =81,106+2,635=83.741 м4

НГИ2=80,33+1,4 =81,73 м.

 

Высоты вершин квадратов определяют как разность между горизонтом инструмента на станции и отсчётом по рейке. Например, высота уреза воды в озере (плюсовая точка):

Нуреза воды= НГИ2 -2,671=81,730-2,671=79,059м.

С целью контроля нивелирования для двух вершин квадратов выполнено нивелирование с двух станций. Результаты расчёта высот данных точек с двух станций совпадают.

Составление плана по материалам нивелирования поверхности начинают с нанесения на планшет по координатам пунктов государственной геодезической сети, точек съёмочного обоснования (теодолитно-нивелирных ходов), вершин квадратов, плюсовых точек и ситуации.

При нивелировании поверхности способом приложения нивелирных ходов с разбивкой поперечников нивелирные ходы прокладывают по всем характерным линиям рельефа (водоразделам, водосливам). Пикеты и поперечники разбивают через 40 м и при съёмке в масштабе 1: 2000 и через 20 м при съёмках в масштабах 1:1000 и 1:500. В местах перегибов скатов обозначают плюсовые точки. В процессе разбивки пикетов производят съёмку ситуации и составляют абрис. Запись нивелирования 0ведут в журнале, где отмечают номера пикетов, расстояние плюсовых точек от ближайших пикетов, отсчёты по чёрной и красной сторонам реек. По данным нивелирования составляют топографический план участка местности, продольные и поперечные профили местности.

Нивелирование поверхности целесообразно выполнять на участках, где предполагается проведение работ по вертикальной планировке и благоустройстве территории. Например, при ландшафтном проектировании садово-парковой зоны, а также территории, окружающей памятник архитектуры.

Географические координаты — угловые величины: широта φ и долгота λ, определяющие положение объектов на земной поверхности и на карте (рис. 20).

Широта— угол φ между отвесной линией в данной точке и плоскостью экватора. Широты изменяются от 0 до 90°; в северном полушарии они называются северными, в южном — южными.

Долгота— двухгранный угол λ между плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана данной точки земной поверхности. За начальный меридиан принят меридиан, проходящий через центр Гринвичской обсерватории (район Лондона). Начальный меридиан называют Гринвичским. Долготы изменяются от 0 до 180°. Долготы, отсчитываемые на восток от Гринвичского меридиана, называются восточными, а долготы, отсчитываемые на запад, — западными.

Рис. 20. Географические координаты: φ—широта точки А; λ—долгота точки А

Географические координаты, полученные из астрономических наблюдений, называютсяастрономическими, а координаты, полученные геодезическими методами и определяемые по топографическим картам, — геодезическими. Значения астрономических и геодезических координат одних и тех же точек отличаются незначительно — в линейных мерах в среднем на 60...90 м.

Географическая (картографическая) сетка образуется на карте линиями параллелей и меридианов. Она используется для целеука-зания и определения географических координат объектов.

На топографических картах линии параллелей и меридианов служат внутренними рамками листов; их широты и долготы подписываются на углах каждого листа. На листах карт на западное полушарие в северо западном углу рамки помещается надпись «К западу от Гринвича». На листах карт масштаба 1 : 50 000, 1 : 100 000 и 1 : 200 000 показываются пересечения средних параллелей и меридианов и дается их оцифровка в градусах и минутах. По этим данным восстанавливают подписи широт и долгот сторон рамок листов, срезанных при склейке карты. Кроме того, вдоль сторон рамок внутри листа сделаны небольшие (по 2—3 мм) штрихи через одну минуту, по которым можно прочертить параллели и меридианы на карте, склеенной из многих листов.

На картах масштаба 1 : 25 000, 1 : 50 000 и 1 : 200 000 стороны рамок разделены на отрезки, равные в градусной мере одной минуте. Минутные отрезки оттенены через один и разделены точками (за исключением карты масштаба 1 : 200 000) на части по 10".

На листах карты масштаба 1 : 500 000 параллели проведены через 30', а меридианы—через 20'; на картах масштаба 1 : 1 000 000 параллели проведены через 1°, меридианы — через 40'. Внутри каждого листа карты на линиях параллелей и меридианов подписаны их широты и долготы, которые позволяют определять географические координаты на большой склейке карт.

Определениегеографических координат объекта по карте производится по ближайшим к нему параллелям и меридианам, широта и долгота которых известна. На картах масштаба 1 : 25 000...1 : 200 000 для этого приходится, как правило, предварительно провести южнее объекта параллель и западнее — меридиан, соединив линиями соответствующие штрихи, имеющиеся вдоль рамки листа карты. Широту параллели и долготу меридиана рассчитывают и подписывают на карте (в градусах и минутах). Затем оценивают в угловой мере (в секундах или долях минуты) отрезки от объекта до параллели и меридиана (Ami и Ami на рис. 21), сопоставив их линейные размеры с минутными (секундными) промежутками на сторонах рамки. Величину отрезка Ат\ прибавляют к широте параллели, а отрезка Ami — к долготе меридиана и получают искомые географические координаты объекта — широту и долготу.

 

Рис. 21. Пример определения географических координат объекта А, его координаты: северная широта 54°35'40", восточная долгота 37°41 '30".

Нанесение объекта на карту по географическим координатам.На западной и восточной сторонах рамки листа карты отмечают черточками отсчеты, соответствующие широте объекта. Отсчет широты начинают от оцифровки южной стороны рамки и продолжают по минутным и секундным промежуткам. Затем через эти черточки проводят линию—параллель объекта.

Таким же образом строят и меридиан объекта, только долготу его отсчитывают по южной и северной сторонам рамки. Точка пересечения параллели и меридиана укажет положение объекта на карте.

На рис. 21 дан пример нанесения на карту объекта В по координатам: 54°38',3 и 37°34',7.

ежду прочим, если вы, мой читатель, человек внимательный, то, наверняка, заметили, что, рассказывая о градусных измерениях, я все время говорил об измерениях меридиана. И внимательный читатель вправе спросить: «А почему нет рассказов об измерениях по параллелям?»

Дело в том, что это оказалось гораздо более сложным делом. Лишь в XIX веке были предпринятыпо-настоящему большие и серьезные работы в этом направлении. Ученые Англии, Бельгии, России и Германии построили пункты триангуляции по 52-й параллели от Хаверфордвеста на Британских островах и до русского города Орска на реке Урал.

Позже, ближе к середине XIX века, немецкий математик Карл Фридрих Гаусс заметил, что меридианы Земливообще должны иметь неодинаковую длину. И сама наша планета вследствие неравномерности распределения масс в ее недрах, скорее всего, должна иметь фигуру, несколько отличающуюся от правильного сфероида. Правда, его соображения особенного внимания не привлекли. Между тем градусные измерения все накапливались и накапливались. Особенно много их было сделано в России, а потом в СССР.

Посмотрите замечательный и хороший пост : Сколько на земле океанов и морей

В 1940 году форма Земли даже получила широко распространенное название «эллипсоида Красовского», по имени советского ученого, руководившего этими работами. Однако фигуры вращения плохо подходили для точного описания Земли. И когда форма нашей планеты была окончательно уточнена с помощью искусственных спутников, все исследователи вернулись к специальному термину «геоид», предложенному еще в 1873 году английским ученым Листингом. Слово это произошло от греческого названия земли — «ге» и греческого же слова «еидос» — вид. Если буквально перевести на русский язык, то получится, что фигура Земли — землеподобна. Как это понять?..

В принципе, геоид — это не точная фигура нашей планеты. Это фигура идеализированная, без учета гор,впадин. Такая, какой она была бы, будь на Земле Всемирный потоп. И при этом на планету не должны действовать никакие космические возмущения, ни солнечное, ни лунное притяжения, чтобы никаких приливов, никаких отливов в океане не намечалось. Потому что только тогда затопившая Землю вода будет иметь поверхность, всюду перпендикулярную направлению силы тяжести. А оно, оказывается, вовсе не обязательно всюду устремлено точно к центру. На что же такой геоид похож?

Когда по данным искусственных спутников операторы на компьютерах обсчитали земную поверхность, оказалось, что она немножко напоминает грушу. Северный полюс чуть — чуть приподнят, Южный — вдавлен. Нашли вмятины в Азии и в Северной Америке, нашли бугры в Атлантическом и Тихом океанах.

Контурная съемка - создание карт или планов местности с изображением только контуров и и характеристик объектов, без воспроизведения рельефа территории (без высотных отметок).
При контурной съемке показываются очертания (границы) каждого объекта и его содержание (характер застройки и т. п.).
Контурная съемка выполняется с применением угловых и линейных измерений на местности или сочетанием полевых и камеральных топографических работ на основе аэрофотосъемки.
Масштаб и методика контурной съемки определяются назначением и заданной площадью. Контурная съемка применяется при составлении контурных планов, в кадастре, землеустройстве, планов лесонасаждений, ситуационных планов городов, проектируемых автодорог и т.д.