Определение непреступных расстояний с помощью теодолита и рулетки

Оглавление
Введение 2
1. Определение непреступных расстояний с помощью теодолита и рулетки. 3
2. Плоские прямоугольные координаты. 7
Заключение 9
Список используемой литературы 10

Введение

Современные геодезические приборы для измерения расстояний представлены тремя видами: механическими, оптическими и электронными. 
Механические приборы – это мерные ленты и проволоки.
Оптические дальномеры сконструированы как элемент визирной сетки зрительной трубы теодолита или нивелира и характеризуются относительной погрешностью 1/200 – 1/500 (0,5 -0,2 м на дистанции 100 м), максимальное измеряемое расстояние достигает 150-300 м.
Электронные приборы – это геодезические светодальномеры многочисленных модификаций. К электронным можно отнести спутниковые методы измерения расстояний, которые рассмотрены при изучении систем спутникового геодезического позиционирования. Их точность высока на дистанциях в десятки и сотни км. К электронным можно отнести спутниковые методы измерения расстояний, которые рассмотрены при изучении систем спутникового геодезического позиционирования. Их точность высока на дистанциях в десятки и сотни км.
В геодезических работах расстояния между геодезическими знаками и заданными точками на местности определяют непосредственными и косвенными методами. Непосредственное измерение расстояния между двумя обозначенными точками производится электронными и оптическими дальномерами или механическими приборами. В косвенных методах определения расстояний производят измерения линейных и угловых величин в соответствующих геометрических фигурах с последующим вычислением искомых расстояний по формулам тригонометрии.
1. Определение непреступных расстояний с помощью теодолита и рулетки.Неприступное расстояние – это расстояние до объекта, находящегося в поле зрения наблюдателя, которое не может быть измерено непосредственно. Это чаще всего связано с наличием на местности каких-то препятствий (забор, водоем и т.п.). В таком случае прибегают к косвенному способу измерений, когда измеряются какие-то дополнительные величины (линейные или угловые), а искомое расстояние вычисляется с их помощью.
Неприступное расстояние может быть определено одним из следующих способов:
• базисов;
• равных треугольников;
• прямого промера по оси;
• наземно-космическим.
Способ базисов состоит в измерении неприступного расстояния с помощью прямой угловой засечки представлен на рисунке 1.
Рисунок 1. Способ базисов
На удобных участках местности для производства линейных измерений с использованием землемерной ленты или рулетки от точки А измеряемой линии строят два базиса таким образом, чтобы между ними и измеряемой прямой линией образовались два треугольника с углами при основании не менее 30° и не более 150°. Базисы измеряют землемерной лентой или рулеткой дважды и при допустимых расхождениях в промерах определяют среднее значение каждого из них. Полным приемом теодолита измеряют углы при основаниях полученных треугольников АВС1 и АВС2. По теореме синусов дважды определяют значение искомого неприступного расстояния:
Способ равных треугольников состоит в построении в доступном месте двух равных прямоугольных треугольников с взаимно параллельными сторонами, в которых одна из сторон является искомым недоступным отрезком
Базисы разбивают на слабопересеченной местности, длина их должна быть не менее половины измеряемого расстояния. Базисные расстояния измеряют лентой или рулеткой с точностью 1/2000–1/3000, углы – теодолитом полным приемом. Схема определения неприступного расстояния показана на рис. 2.
Рисунок 2. Схема определения неприступного расстояния и высоты сооружения способом равных треугольников
Из решения треугольников ABC и ADC определяют неприступное расстояние по формулам:
3153484top
Относительная погрешность двух вычисленных значений неприступного расстояния не должна превышать 1/1000. При этом условии неприступное расстояние принимается равным среднему арифметическому двух вычисленных.
Например, м,м,,,,.
Вычисляем неприступное расстоянием;м.
Среднее значение неприступного расстояниям.
Способ прямого промера по оси используют в тех случаях, когда исполнитель располагает такими современными приборами, как светодальномер, электронный теодолит, электронный или компьютерный тахеометр.
Для определения неприступного расстояния в этом случае в точке А измеряемого отрезка устанавливают прибор, а в точке В — отражатель на штативе (рис.3). Определение неприступного расстояния производят в режиме многократного измерения с определением х = dcp и дисперсии измеряемого расстояния G2d.
Рисунок 3. Схема определения неприступного расстояния способом прямого промера по оси
Наземно-космический способ определения неприступного расстояния используют в случае наличия у исполнителя приемников спутниковой навигации (jPS/ГЛОНАСС геодезического класса точности. Для этой цели, последовательно устанавливая приемник в точках А и В, определяют их координаты Ха, Ya и Xb, Yb. Далее, решая обратную геодезическую задачу , устанавливают искомое расстояние х и, если необходимо, дирекционный угол направления а.
2. Плоские прямоугольные координаты.
Координатами называются угловые или линейные величины, определяющие положение точки на какой-либо поверхности или в пространстве относительно линий или плоскостей, принятых за начальные. Для определения положения точек в геодезии применяют пространственные прямоугольные, географические, плоские прямоугольные, полярные и биполярные системы координат, позволяющие сравнительно просто определять положение точек как непосредственно на местности, так и на карте.
Плоские прямоугольные координаты определяют в линейных величинах положение точки на плоскости относительно двух взаимно-перпендикулярных линий, называемых осями координат. Сущность плоских прямоугольных координат заключается в следующем. Основу системы составляют координатные оси: ось абсцисс X и ось ординат Y. Точка О, полученная в пересечении этих осей, является началом координат. Четыре прямых угла, образованных осями координат, называются координатными четвертями. Первая четверть образована положительными направлениями осей абсцисс и ординат. Счет четвертей ведется по движению часовой стрелки. Положение любой точки, например точки М, будет определено, если измерены ее абсцисса X и ордината Y (рис. 4).
Рисунок 4. Схема определения плоских координат
3. Прямая геодезическая задача
На рисунке 5 показана прямоугольная геодезическая система координат. В данной системе имеем направление пп26–1 и точку 1. Данное направление задано дирекционным углом α до точки 1 и измерено расстояние — S. Требуется определить приращение координат dx и dy от точки пп26 до точки 1, и определить прямоугольные координаты X1 Y1
Рисунок 5. Прямоугольная геодезическая система координат
Спроектируем точки пп26 и 1 на соответствующие оси координат. Тогда отрезки 1' –пп26’ соответственно равны приращениям координат точки 1 относительно пп26 – dx и dy.
Проведем линию, параллельную оси Х из пп26 в точку m. Образовался прямоугольный треугольник с вершинами пп26, m, 1. Угол α задает направление линии S.
Решая прямоугольный треугольник, определим dx и dy. Косинусом угла прямоугольного треугольника называется отношение прилежащего катета к гипотенузе
Синусом – отношение противолежащего катета к гипотенузе
Полученные формулы применяются для вычисления приращений координат.
Координаты точки 1 получим из следующих выражений : X1 = Xпп26+ dx; Y1 = Y пп26+ dy.
Заключение

Геодезия — наука о производстве измерений на местности, о форме и размерах Земли, способах изображения ее и объектов на ней находящихся на планах, картах, фотопланах, а также в виде трехмерных и цифровых моделей. Геодезия возникла в глубокой древности в связи с потребностью выполнения строительных, сельскохозяйственных и др. работ. Геодезия имеет широкое применение в различных областях науки и производственной деятельности. В настоящее время значимость геодезии существенно возросла в связи с проведением высокотехнологичных работ требующих точной информации и широкого применения цифровых технологий.
Знание основ геодезии необходимо практически для всех специалистов, работающих с использованием точных метрических данных о земной поверхности и объектах производства работ, будь то архитектура или строительство, выполнение архитектурных, реставрационных, дизайнерских или других проектов.
Список используемой литературы

1. Инженерная геодезия. Пособие по учебной геодезической практике : учеб. пособие / Е. Б. Михаленко [и др.], под научн. ред. Е. Б. Михаленко. – СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2016. – 86 с.
2. Чугреев И.Г., Усова Н.В., Владимирова М.Р. Основы геодезии: учебно-методическое пособие. — М.: МИИГАиК, 2017, 146 с
3. Инженерные геодезические задачи: учеб. пособие / С.П. Паудяль. – М.: МАДИ, 2014. – 96 с.