Что называется измерением геодезия
Геодезические измерения. Общие сведения об измерениях
3.1.1. Понятие измерений
3.1.2.Виды измерений. В геодезии применяют три основных вида измерений: линейные, угловые и высотные или нивелирование.
Угловые – для определения значений горизонтальных и вертикальных углов между направлениями на заданные точки.
Высотные, иначе называемые нивелированием – для определения превышений (разности высот) между двумя точками местности.
Для каждого вида измерений применяют свои приборы и методы.
2. При угловых измерениях единицей меры служит градус, равный 1/360 части окружности. Он содержит 60 угловых минут, а минута – 60 угловых секунд, обозначаются значками: °, ¢, ². 1°=3600².
При вычислениях используется также радиан – величина центрального угла стягиваемого дугой равной радиусу, обозначается буквой r= 360°/ 2p = 57°, 29578 »57°,3.
В современных автоматизированных угломерных приборах угловой единицей служит гон : 1 гон = 0°,9 = 54¢ = 3240². Тысячная доля его, равная 3″.24, называется миллигон.
В некоторых странах (Франция и др.) применяют метрическую, градовую систему, в которой один град равен 1/400 части окружности, содержит 100 градовых минут – сантиград, а сантиград делится на 100 градовых секунд – сантисантиград. 1g =100c =10000cc или 1с = 0,01g, 1cc = 0,0001g. 1g=0°,9 =54¢ =3240².
3.1.4. Методы измерений. По методам измерения разделяют на прямые (непосредственные), косвенные идистанционные. а) Прямые (непосредственные) измерения выполняют приборами, позволяющими непосредственно сравнить измеряемую величину с единицей меры.
б) Косвенными (посредственными) называют измерения, при которых определяемую величину получают путем вычислений по результатам прямых измерений вспомогательных величин – длин, углов и др., связанных с определяемой величиной математической зависимостью. Например, углы в треугольнике можно измерить непосредственно угломерным прибором или вычислить по измеренным непосредственно трем сторонам треугольника.
в) Дистанционные измерения выполняют в виде сигналов (импульсов) с передачей результатов по индивидуальным каналам (линиям) связи.
Дата добавления: 2015-03-19 ; просмотров: 10938 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Геодезические измерения: обмеры и замеры
Зачем нужны и как проводятся геодезические измерения?
Геодезия в ее прикладном понимании – это отрасль, которая связана с определением координат и характеристик местности. Свое применение она находит в картографии, а также в строительстве жилых и промышленных зданий и сооружений, геологической разведке и горном деле. Применяются геодезические методы при землеустройстве, кадастровых работах.
Задачи, которые решает геодезия на сегодняшний день:
Какие работы выполняет геодезист? Какими навыками он должен обладать?
Геодезические обмеры и другие работы, которые выполняют инженеры-геодезисты, должны проводиться в строгом соответствии с принятыми методами и стандартами. Эта профессия требует не только соответствующего высшего инженерного образования, но и внимательности, точности, ведь ошибки при определении тех или иных показателей могут привести при строительстве к огромным убыткам.
При проведении геодезических изысканий специалист должен уметь использовать современные приборы и измерительные инструменты, читать аэрофотоснимки, карты, владеть различными методиками измерений. Во время работ используются точные приборы, которые позволяют обеспечить геодезический контроль взаимного расположения отдельных объектов на земной поверхности, связывая их в единую картину.
Работа инженера состоит из нескольких этапов. На первом проводятся, собственно, измерения. При этом используются нивелиры, теодолиты, лазерные сканеры для фиксации всех элементов рельефа и создания трехмерной схемы. На втором этапе полученные результаты обрабатываются в специальных программах с целью составить цифровую карту или план.
Все работы в геодезии можно разделить на несколько больших групп:
Геодезические измерения
Геодезия и маркшейдерия относятся к таким областям техники, где измерения являются необходимым элементом производственной деятельности. И не только необходимым, но таким массовым в своем исполнении, что и вообразить себе невозможно. Достаточно сказать, например, что для съёмки местности площадью всего в 1 га в масштабе 1:500 (для сравнительно средней сложности местности) понадобится около 200 точек, для каждой из которых определяются три координаты: две плановые (х, у) и высота (Н).
Измерения в геодезии являются количественной и качественной основой для изучения Земли, отдельных ее фрагментов, для получения исходной информации при решении всех инженерно-геодезических задач и выполнения топографических работ. Любое измерение выражается количественной характеристикой (величиной угла, длиной линии, превышением, площадью участка местности и т.п.) и имеет качественную сторону, которая характеризует точность полученного результата.
Величины, которые получают в процессе производства геодезических работ, можно классифицировать на измеренные и вычисленные. В первом случае величину получают обычно непосредственно, путем сравнения её с единицей средства измерения, или косвенно, как функцию двух или нескольких непосредственно измеренных величин. Например, площадь прямоугольника может быть получена как произведение его сторон, измеренных непосредственно.
Результаты геодезических измерений
Под результатом геодезического измерения подразумевается конечный результат, который получается в процессе всех произведённых измерений и вычислений. Например, конечным результатом может быть высота точки, её плановые координаты, площадь участка и т.п.
Равноточные и неравноточные измерения
Результаты геодезических измерений в своей группе могут быть равноточными и неравноточными.
Если измерения выполнены прибором одного и того же класса точности, по одной и той же методике (программе), в одинаковых внешних условиях, одним и тем же наблюдателем (либо наблюдателями одной квалификации), то такие измерения относят к равноточным. При несоблюдении хотя бы одного из перечисленных выше условий результаты измерений классифицируют как неравноточные.
Примером равноточных измерений могут являться результаты измерений длины одной и той же линии либо линий, примерно равных друг другу, полученные при неизменных условиях внешней среды, одним и тем же измерительным средством (прибором), одними и теми же исполнителями работ, по общей для всех результатов измерений программе.
Если в процессе измерений длины линии, например, светодальномером, изменится температура окружающего воздуха, влажность, давление, то это может привести к получению части неравноточных результатов в общей группе результатов измерений, поскольку при изменении внешних условий может произойти и изменение характеристик измерительного прибора, характеристик прохождения светового луча в атмосфере.
Необходимые и избыточные числа измеренных величин и измерений
Число измеренных величин и число измерений может быть необходимым и избыточным.
При измерении, например, углов в треугольнике число необходимых измеренных величин равно двум, в семиугольнике – шести. Значение третьего (седьмого) угла можно вычислить по сумме двух (шести) измеренных углов. Если необходимо решить плоский треугольник, то дополнительно к измеренным двум углам обязательным является знание длины хотя бы одной из его сторон, в связи с чем число необходимых измеренных величин должно быть равно трём (одно измерение – линейное, два – угловые). Та же задача решается и при выполнении двух линейных измерений и одного угла, заключённого между измеренными сторонами треугольника.
Таким образом, числом необходимых измеренных величин является минимально необходимое их число, при котором обеспечивается решение поставленной задачи. Число же измеренных величин, превышающих число необходимых, называется числом избыточных величин. В геодезии, в маркшейдерии принято, но и не только принято, а является обязательным, получать и избыточные величины, что обеспечивает обнаружение грубых погрешностей и промахов, позволяет повысить точность результатов измерений. Поэтому в треугольнике, например, обязательно измеряют все три угла и сравнивают полученную сумму углов с теоретической.
Если сформулировать задачу с точки обеспечения заданной точности измерений, то необходимое число измерений должно обеспечивать заданную точность измерения одной величины или самого результата измерений. Так, в том же треугольнике, каждый из его углов может быть измерен несколько раз. Все избыточные измерения повышают надёжность результатов, а также их точность, но в то же время и увеличивают объём работ, и часто прирост увеличения точности становится экономически нецелесообразным из-за большого числа измерений. Иногда говорят, что числом необходимых измерений, например, горизонтального угла, является одно измерение, остальные – избыточные. Это не всегда так, поскольку, одно измерение не позволяет производить оценку точности и может содержать неконтролируемую грубую погрешность (промах).
Виды геодезических измерений
При геодезических работах основной объём информации получают с помощью геодезических измерений, которые классифицируются следующим образом:
Классификация по назначению
По своему назначению геодезические измерения бывают:
В связи с этим сформировались следующие технологические процессы топографо-геодезических работ:
В зависимости от типов используемых средств геодезические измерения делят на три группы:
Процесс измерения в геодезии осуществляется при наличии пяти составляющих (факторов):
Конкретное содержание и состояние факторов геодезического измерения определяются условиями, которые могут быть классифицированы по следующим признакам:
По физическому исполнению:
По роду:
По количеству:
По точности:
По физической природе носителей информации:
По взаимозависимоcти:
При составлении данной статьи использовались материалы из книг «Геодезия в маркшейдерском деле» (автор Чекалин С.И.), «Геодезия» (автор Юнусов А.Г.).
Понятия о геодезических измерениях
В первой части лекции было дано понятие геодезии как науке об измерениях на земной поверхности.
Под измерениями понимают процесс сравнения какой-либо величины с другой однородной величиной, принимаемой за единицу. При всем многообразии геодезических измерений все они сводятся в основном к трем видам:
высотные (нивелирование) — определяются разности высот отдельных точек;
линейные — определяются расстояния между заданными точками;
угловые — определяются значения горизонтальных и вертикальных углов между направлениями на заданные точки.
Измерения называют прямыми, если их выполняют с помощью приборов, позволяющих непосредственно сравнить измеряемую величину с величиной, принятой за единицу, и косвенными, когда искомую величину получают путем вычислений на основе результатов прямых измерений. Так, угол в треугольнике можно непосредственно измерить угломерным прибором (прямое измерение) или вычислить по результатам измерения трех сторон треугольника (косвенное измерение).
Измерения, которые необходимо выполнить, чтобы получить только по одному значению каждой искомой величины, называют необходимыми. Измерения сверх необходимых называют избыточными. Понятие «избыточные измерения» не следует смешивать с понятием «излишнее измерение».
Избыточные измерения в геодезии являются обязательными. Они позволяют выявлять возможные промахи и просчеты, а также дают возможность судить о точности измерений и повышать точность окончательных результатов проведенных измерений.
Лекция 5. Геодезические измерения
Измерением называется процесс сравнения некоторой физической величины с другой одноименной величиной, принятой за единицу меры.
Различают следующие виды геодезических измерений
1. Линейные, в результате, котоҏыҳ получают наклонные иррациональные расстояния между заданными точками. Для этой цели применяют ленты, рулетки, проволоки, оптические свето- и радиодальномеры.
2. Угловые, определяющие величины горизонтальных углов. Для выполнения таких измерений применяют теодолит, буссоли, эклиметры.
3. Высотные, в результате, котоҏыҳ получают разности высот отдельных точек. Для этой цели применяют нивелиры, теодолиты-тахеометры, барометры.
Различают два метода геодезических измерений: непосредственные и посредственные (косвенные).
Процесс измерения включает:
· Внешняя среда, в которой происходит процесс измерений.
Лекция 6-7. Геодезические приборы
Измерение расстояний
Самая простая геодезическая задача — это измерение длины линии. Ленты и рулетки, длинномеры и геометрического типа дальномеры — это приборы, с помощью которых измеряют короткие линии со сравнительно невысокой точностью. А вот если речь идёт об измерениях высокоточных или базисных, а также о значительных расстояниях, понадобится уже дальномер — световой, электромагнитный, радиоволновый или лазерный. Особенно распространены такие приборы в космической и морской геодезии.
Измерение превышений
Для измерения высот и их разницы используются нивелиры и профилографы. Нивелиры используют вместе со специальными нивелирными рейками. Существуют оптические, цифровые и лазерные нивелиры. Причём последние нельзя путать с просто лазерными уровнями, которые отличаются не коструктивно, а по обеспечению точности.
Измерение углов
Измерение углов очень долго обеспечивалось с помощью довольно простых инструментов
Давно не секрет — прогресс не стоит на месте. Время, когда измеряли все эти величины по отдельности, да еще и «дедовскими» приборами, ушло безвозвратно в прошлое. В рамках этой статьи не будем рассматривать буссоли, кипрегели и стальные рулетки- только актуальное геодезическое оборудование.
-Тахеометр.
Понятное дело, измерять углы, длины и высоты разными приборами — не слишком удобно и довольно долго к тому же. Поэтому для тех случаев, когда нужно проводить несколько типов измерений, существуют приборы комбинированные, такие как тахеометр. Это наиболее современный электронно-оптический прибор, который позволяет измерять любые длины, разницы высот и горизонтальные углы.
В большинстве случаев этого прибора достаточно для фиксации всех необходимых измерений на объекте, при условии, что точность прибора соответствует виду работ. Именно
GPS приемников) составляет 0,5-2 сантиметра относительно ближайшего пункта Государственной Геодезической Сети (ГГС). В то время подобные приборы в большинстве своем Вы можете видеть на стройплощадках и вдоль дорог нашей страны.
-Нивелир
-GPS оборудование
GPS модули или приемники сопутствуют нам в повседневной жизни в наших телефонах, навигаторах, планшетах и т.д. Они призваны помочь нам сориентироваться на местности и не потеряться в городских джунглях. Однако они имеют мало общего с геодезическим GPS оборудованием.
В общем если увидите «скучающего» геодезиста возле «тарелки» знайте- он определяет местоположение точки, над которой стоит приемник. Для обеспечения высокой точности приемнику нужно «набрать» сигналы спутников- поэтому геодезисту и приходится гулять вокруг определенное время.
-Штатив
Очень простой инструмент геодезиста. Многие сталкивались с ним при съемках фотографий или фильмов в хорошем
качестве. От фотоштативов геодезические отличаются в основном простотой конструкции и неприхотливостью в использовании. Основная задача геодезического штатива- неподвижно зафиксировать прибор, который на него ставится над определенной точкой/пунктом на земле. На штатив сначала ставится трегер- специальное устройство для центрования над точкой и горизонтирования прибора. Потом уже ставится прибор-тахеометр, нивелир и т.д. Различают деревянные, металлические и штативы из композитных материалов.
-Вешка
Тоже достаточно простой геодезический инструмент. Выглядит как круглая палка высотой около 1.8м. Однако многие вешки раздвигаются и могут иметь высоту до 6 метров. Наверху находится отражатель. Он может быть разной формы и конструкции. Главная его задача- отражать сигнал, посланный дальномером. Его особенностью является то, что луч/сигнал, приходящий с прибора-измерителя отражается точно обратно.
В конечном итоге-туда где находится геодезическая вешка происходит измерение.
-Лазерная рулетка
Появилась относительно недавно в геодезических бригадах, так как раньше была довольно дорога. Было проще измерять расстояния стальными рулетками длиной до 50м. Но приходилось это делать вдвоем, да и провис ленты мог доставить некоторую ошибку в измерения. Расстояния более 50 метров тоже являлись источниками ошибок. Сейчас лазерные рулетки используются повсеместно кадастровыми инженерами и геодезистами. Единственный существенный минус многих моделей без оптического визираплохая видимость лазерной точки на ярко освещенных поверхностях.
-Трубо-кабелеискатель
Прибор, сопутствующий инженерно-геодезическим изысканиям для нанесения подземных коммуникаций на план. Часто в комплект входит генератор, который устанавливается на коммуникацию в ее видимой части. Он генерирует вибрации, которые фиксирует приемник. После обнаружения поворотных точек коммуникации- их наносят на геоподоснову. Кабелеискатель также может измерить глубину залегания коммуникации с точностью до 0.05м.