Что называется высотой точки в геодезии

Геодезическая высота

Геодези́ческой (эллипсоида́льной) высото́й некоторой точки физической поверхности земли называется отрезок нормали к эллипсоиду от его поверхности до данной точки. Вместе с геодезическими широтой и долготой(B и L соответственно) она определяет положение точки относительно заданного эллипсоида. Физически эллипсоида не существует, следовательно геодезическая высота не может быть непосредственно измерена наземными методами. Определить её возможно с помощью спутниковых измерений, а также посредством обработки рядов триангуляции, астрономо-геодезического нивелирования.

Как видно из определения геодезическая высота зависит от расположения и параметров выбранного эллипсоида, поэтому геодезическую высоту разделяют на две части. Одна из них характеризует физическую поверхность Земли относительно уровенной поверхности (информацию о ней получают в большей степени нивелированием), вторая, более гладкая, характеризует отличие отсчётного эллипсоида от геоида. Первую часть называют гипсометрической, а вторую — гладкой или геоидальной частью. Уровенная поверхность имеет несравненно более плавную форму в сравнении с физической, следовательно геоидальная часть меняется гораздо медленнее гипсометрической.

Системы геодезических высот

В зависимости от особенностей выбора гипсометрической части существуют разные системы геодезических высот:

Литература

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Геодезическая высота» в других словарях:

геодезическая высота — Высота точки над поверхностью земного эллипсоида. [ГОСТ 22268 76] Тематики геодезия Обобщающие термины системы координат EN geodetic height DE geodätische Höhe FR altitude géodésiques … Справочник технического переводчика

Геодезическая высота — 27. Геодезическая высота D. Geodätische Höhe Е. Geodetic height F. Altitude géodésiques Высота точки над поверхностью земного эллипсоида Источник: ГОСТ 22268 76: Геодезия. Термины и определения оригинал документа Смотри также родственные термины … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

геодезическая высота Н — 3.7 геодезическая высота Н: Расстояние от эллипсоида до точки на физической поверхности Земли по нормали к его поверхности. Источник: ГОСТ Р 52572 2006: Географические информационные системы. Координатная основа. Общие требования … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

геодезическая — [картографическая] производственная деятельность вид геодезической [картографической] деятельности, основное содержание которой составляют геодезические [картосоставительские, картоиздательские] процессы; Источник: ГКИНП 17 004 99: Инструкци … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Геодезическая астрономия — раздел практической астрономии (См. Практическая астрономия), наиболее тесно связанный с геодезией и картографией; изучает теорию и методы определения широты φ и долготы λ места, а также азимута а направления на земной предмет и местного… … Большая советская энциклопедия

Высота — У этого термина существуют и другие значения, см. Высота (значения). Высота Высота измерение объекта или его местоположения, отмеряемое в вертикальном направлении. В толковом словаре Ушакова опр … Википедия

Геодезическая гравиметрия — раздел геодезии, в котором рассматриваются теории и методы использования результатов измерения силы тяжести для решения научных и практических задач геодезии. Основное содержание Г. г. составляют теории и методы определения внешнего поля… … Большая советская энциклопедия

Нивелирная высота — высота точки земной поверхности, определяемая методами нивелирования (См. Нивелирование) относительно начала отсчёта (точка О), выбираемого на Геоиде. Из геометрического нивелирования непосредственно получают элементарные превышения dh… … Большая советская энциклопедия

опорная геодезическая сеть — система закреплённых на местности точек, плановое положение и высота которых определены в единой системе координат на основании геодезических измерений; эти точки служат опорными пунктами при геодезической и топографической съёмках. * * * ОПОРНАЯ … Энциклопедический словарь

Источник

Национальные системы высот, применяемые в геодезии

Показатель высоты в геодезии играет ключевую роль. Он используется при проведении съемки, подготовке графических материалов, выполнении вычислений. Параметр имеет национальную привязку, определяется по установленной методике. В рамках сегодняшней статьи мы кратко расскажем о геодезических системах высот, динамических и нормальных способах их расчета.

Преимущества нашей компании — решать задачи комплексно

Утверждение
архитектурно-градостроительного
облика

Проработка потенциала
земельного участка или
объекта реконструкции

Проектирование всех
стадий, разделов,
любой сложности

Согласования и
утверждение в ИСОГД

Получение разрешения
на строительство

Системы высот в геодезии

Высота точки — это статичный параметр, отражающий расстояние по отвесной линии от заданной координаты до уровенной поверхности. Показатель обозначается буквой Н.

Высота называется абсолютной, если в качестве уровненной поверхности принимается уровень мирового океана. Если высота точки рассчитывает в рамках прочих плоскостей, она является относительной.

Абсолютные высоты применяются при организации изысканий международного уровня. Это позволяет стандартизировать результаты, упрощает документооборот.

Дополнительные значения, используемые при работе с высотами:

Термин «отметка» не отражает положение точки в плане, информирует только о высоте.

Использование относительных высот оправдано в следующих случаях:

Проведение измерений на значительных участках земли возможно с помощью абсолютной системы высот, привязанной к уровню моря.

Абсолютные системы большинства стран имеют различия. Это обусловлено колебаниями поверхности мирового океана, неодинаковыми физическими и химическими свойствами жидкости. Не последнюю роль играет атмосферное давление, меняющееся в зависимости от времени года и участка планеты.

Считается нормальным, что уровень Черного моря ниже, чем Балтийского, а уровень Атлантического океана ниже, чем Тихого.

Каждое государство фиксирует уровень моря вдоль собственной береговой линии. Параметр носит национальный характер, имеет жесткую привязку к определенной стране.

Близкорасположенные местности с короткими береговыми участками могут иметь единую уровенную поверхность.

Наименование систем высот ассоциируется с водоемами. Например, в Москве используется балтийская система, во Владивостоке — тихоокеанская.

Система динамических и нормальных высот

Традиционно применяется две системы определения высот в РФ.

Выбор системы осуществляется при знакомстве с территорией, согласовывается с заказчиком изысканий.

Способы изображения земной поверхности

Земная поверхность содержит массу неровностей, что накладывает определенные ограничения на подготовку топографического плана. Для получения максимально точного изображения используется метод проекции.

Особенности такого способа:

Современные средства измерения обеспечивают оперативное снятие и обработку размеров. При этом снижается риск человеческой ошибки.

Системы координат в геодезии

При проведении работ используются следующие системы вычислений:

Продолжительность работ зависит от размеров участка.

В компании «ИР-Проект» вы сможете заказать геодезические изыскания различной сложности. Мы предлагаем прагматичные решения для владельцев бизнес-объектов. Клиенты получают широкий спектр преимуществ.

Согласовать проведение изысканий помогут штатные консультанты. Они расскажут об особенностях работ, порекомендуют решения, оптимальные для конкретной ситуации.

Источник

Лекция 5. Определение высот точек местности

Высотой точки на физической поверхности Земли называется отрезок между этой точкой и ее проекцией на отсчетную уровенную поверхность. Уровенных поверхностей множество, они не параллельны, сходятся вблизи полюсов и расходятся у экватора, есть локальные искривления, вызванные неоднородной плотностью.

По виду поверхности различают: геодезическую, ортометрическую (абсолютную) и нормальную высоты.

За геодезическую высоту принимают расстояние вдоль нормали к земному эллипсоиду от его поверхности до заданной точки. Эту высоту нельзя измерить.

Ортометрическая высота отсчитывается от геоида (см. определение).

Нормальная высота определяется относительно квазигеоида. В геометрическом и физическом смыслах квазигеоид совпадает с геоидом на уровне моря и уклоняется в пределах суши. Максимальные отклонения (до 2-3 м) – в горных районах. В России поверхность используемого квазигеоида проходит через Кронштадтский футшток. Сеть опорных высотных пунктов закрепляет на местности систему нормальных высот.

Разность высот двух точек называется превышением.

Совокупность работ по измерению превышений называется нивелированием. Различают следующие виды нивелирования: геометрическое, тригонометрическое, барометрическое, аэрорадионивелирование.

Геометрическое нивелирование выполняется с помощью прибора, который называется нивелиром, и мерных реек. Главное свойство нивелира – горизонтальность оси визирования в любом из направлений. Как и у теодолитов, цифры в маркировке оптических нивелиров указывают на инструментальную среднеквадратическую погрешность определения превышений (в мм на 1 км хода).

Устройство нивелира довольно простое: зрительная труба, окуляр с винтом фокусировки сетки нитей, круглый уровень, цилиндрический уровень, винт фокусировки цели, элевационный винт, трегер с подъемными винтами.

Поверка нивелира заключается в поверке его главного условия – перпендикулярности визирной оси к отвесной линии или параллельности визирной оси к оси цилиндрического уровня при зрительной трубе. Схема поверки (на доске).

В процессе геометрического нивелирования кроме погрешности главного условия на качество измерений оказывает влияние: рефракция, кривизна уровенной поверхности (Земли), наклон реек относительно отвесной линии и погрешность аппроксимации отсчетов по рейкам. Первые два вида погрешностей минимизируются за счет установления предельных расстояний от рейки до прибора (не более 150 м). Наклон реек контролируется с помощью круглого уровня, вмонтированного в рейку. Последняя погрешность случайная. Чтобы суммарная погрешность была минимальной, выполняют нивелирование из середины. В этом случае погрешности будут равновероятными в обоих направлениях и будут взаимно компенсироваться.

Для нивелирования из середины необходимы нивелир и 2 рейки. Например, необходимо узнать высоту точки В по известной высоте точки А, т.е. превышение точки В над точкой А. Поскольку предел расстояния от рейки до нивелира всего 150 м, чаще всего необходимо введение дополнительных постановок прибора – станций. Их количество зависит от расстояния между точками А и В, от перепада высот и условий видимости. Нивелир ставится посередине между двумя рейками. Рейка, расположенная по ходу движения от нивелира, называется передней, против хода – задней. Расстояние от рейки до нивелира называется плечо, соответственно бывает заднее плечо и переднее плечо. Допустимая разница плеч определяется классом нивелирования, например, в 4 классе она составляет 5 м. В конце нивелирования для минимизации погрешности сумма задних плеч должна быть равна сумме передних. Поэтому по ходу нивелирования разность плеч сокращают, например, на первой станции заднее плечо было на 3 м длиннее переднего, тогда на второй станции прибор стараются установить не точно посередине, а так, чтобы заднее плечо было короче переднего на те же 3 м.

Отсчеты берутся по двум сторонам каждой из реек: красной и черной, шкалы которых сбиты друг относительно друга примерно на 0,5 м. Порядок аналогичен полному приему теодолита: задняя черная – передняя черная – передняя красная – задняя красная. Превышение равняется разнице соответствующих отсчетов задней и передней реек. На станции сразу выполняется контроль измерений, после чего задняя рейка 1-й станции устанавливается в качестве передней на 2 станции (передняя остается на месте и получается задней). Таким образом, получается высота точки В как сумма высоты точки А и суммы всех полученных превышений.

Рассмотрим порядок действий при геометрическом нивелировании из середины на примере журнала геометрического нивелирования.

1 – отсчет по нижней дальномерной нити на заднюю рейку;

2 – отсчет по верхней дальномерной нити на заднюю рейку;

3 – длина заднего плеча;

4 – отсчет по средней нити на черную сторону задней рейки;

5 – отсчет по нижней дальномерной нити на переднюю рейку;

6 – отсчет по верхней дальномерной нити на переднюю рейку;

7 – длина переднего плеча;

8 – отсчет по средней нити на черную сторону передней рейки;

9 – отсчет по средней нити на красную сторону передней рейки;

10 – отсчет по средней нити на красную сторону задней рейки;

11 – разность плеч (со знаком +/-);

12 – разность отсчетов по красной и черной сторонам задней рейки;

13 – разность отсчетов по красной и черной сторонам передней рейки;

14 – разность начала отсчета (пятки) красной стороны реек.

Вычисляем превышение отдельно по черной и красной сторонам реек, затем находим среднее. Среднее арифметическое только для несбитых реек (разница пяток – 0), в других случаях – тысячи и сотни берутся по черной стороне, десятки и единицы как среднее арифметическое.

Допустимая невязка составляет f = D_мм √L_км (мм), где D – число, определяемое классом нивелирования (для 4 класса – 20 мм), L – длина нивелирного хода в км.

Другие виды геометрического нивелирования. Нивелирование вперед: определяется превышение между станцией и пикетом, где установлена рейка, по формуле: h = i – b, где i – горизонт инструмента (высота трубы инструмента над землей), b – отсчет по рейке. Способ менее точный, более медленное продвижение по нивелирному ходу по сравнению с нивелированием из середины.

Нивелирование через широкие реки. На расстоянии 15-20 м от точек А и В на правом и левом берегах реки выбирают места установки нивелира C и D. Диагонали AC и BD должны быть приблизительно равны. Визируют с точки С на А и В, потом с точки D на точки А и В. В первом случае А считают задней рейкой, во втором – передней. Берут среднее арифметическое двух превышений. Контроль точности – расхождение не должно быть более 10 мм на каждые 100 м расстояния.

Нивелирование по профилю. Использование геометрического нивелирования для построения профиля целесообразно проводить в том случае, когда необходима высокая точность, например, для равнинных районов с преобладанием микроформ рельефа, когда необходимо получить высотные характеристики мелких объектов (невысоких береговых террас и т.д.). Выделяют несколько этапов:

1. Разбивка пикетажа с составлением в пикетажной книжке глазомерного абриса вдоль всей трассы профиля.

2. Измерение превышений.

3. Обработка нивелирного журнала, вычисление абсолютных высот пикетов.

4. Построение профиля (горизонтальный и вертикальный масштабы)

Самый большой недостаток геометрического нивелирования – значительное возрастание трудоемкости при работе на пересеченном рельефе. На склонах часто возникает ситуация, когда визирный луч трубы нивелира проходит выше рейки и попадет в землю. Тогда приходится добавлять связующую точку, иногда и не одну. В таких случаях пользуются тригонометрическим нивелированием. Оно в отличие от геометрического производится наклонным визирным лучом. Для определения превышения этим методом нужно измерить угол наклона визирного луча к горизонту и расстояние.

Прямоугольный треугольник: дальномерное расстояние (L) – горизонтальное проложение (S) – превышение (h). Отсюда формулы (для нитяного дальномера):

H = S tg v + i – U + f,

где v – вертикальный угол, i – высота прибора, U – высота визирования, f – поправка за кривизну Земли и рефракцию.

Вертикальный угол измеряют относительно плоскости горизонта. Нулевой штрих вертикального лимба теодолита должен совпадать с плоскостью горизонта, но на практике это условие не всегда выполняется. Важно знать реальное положение места нуля вертикального круга, места горизонта. Расчет МГ. В вертикальные углы вводится соответствующая поправка v = КЛ – МГ.

Барометрическое нивелирование позволяет находить превышение между точками по разности атмосферного давления в них. Атмосферное давление зависит от широты точки, состояния атмосферы (температура и влажность воздуха) и высоты.

Для повышения точности измерений прокладывают замкнутые барометрические ходы или используют параллельные измерения на стационарной точке.

Атмосферное давление измеряют с помощью микробарометров, которые бывают оптическими или электронными. На практике давление, измеренное микробарометрами, чаще всего переводят в высоты с помощью специальных таблиц.

Точность измерения превышений путем барометрического нивелирования:

Источник

Определение высот точек

Высотой точки является расстояние, отсчитываемое по направлению отвесной линии от уровенной поверхности до данной точки. Численное значение высоты точки называется отметкой.

Горизонталь соединяет все точки местности с равными отметками. Отметки горизонталей кратны высоте сечения рельефа. Под графиком линейного масштаба на карте подписано (см. рис. 3): сплошные горизонтали проведены через 5 метров, т. е. высота сечения рельефа h равна 5 м. При такой высоте сечения горизонтали с отметкой кратной 25 м изображаются на карте утолщёнными линиями. Если высота горизонтали кратна 5 или 10 м, её подписывают в разрыве. Подписи наносят таким образом, чтобы верх цифр указывал сторону повышения рельефа. На рис. 12 подписаны горизонтали с отметкой 75 м и 80 м.

Рис. 12. Определение отметок точек

на карте с горизонталями

Для определения высоты неподписанной горизонтали находят ближайшую подписанную и по числу интервалов между ними с учётом направления ската определяют высоту искомой горизонтали. При этом необходимо правильно установить направление ската, т. е. в какую сторону от данной горизонтали высоты увеличиваются, а в какую – уменьшаются. Местность всегда понижается к водотокам (реки, ручьи). Также для того, чтобы сделать чертеж более наглядным, горизонтали сопровождают небольшими черточками, которые ставятся перпен­дику­ляр­но горизонталям, по направлению ската (в сторону стока воды, т. е. понижения). Эти черточки называются бергштрихи.

Там, где заложения скатов большие, наносят штриховые линии –полугоризонтали, которые отстоят по высоте от соседних горизонталей на половину высоты сечения рельефа, т. е. 0,5 h.

При определении высот точек возможны три случая:

1. Точка лежит на горизонтали. В этом случае отметка точки равна отметке горизонтали (см. рис. 12): H_А = 75 м; Н_С = 55 м.

2. Точка лежит на скате между горизонталями.

На рис. 12 между горизонталями лежит точка В. Чтобы найти высоту точки, через нее проводят кратчайшее заложение, масштабной линейкой измеряют длину отрезков а и b и подставляют в выражение

м,

где h– высота сечения рельефа.

Отрезок а измеряют от точки до горизонтали с меньшей высотой.

3. Точка лежит на скате между горизонталью и полугоризонталью.
В этом случае через точку проводят кратчайшее расстояние между горизонталью и полугоризонталью, масштабной линейкой измеряют длину отрезков а и b и подставляют в выражение

,

где H_г – отметка горизонтали (полугоризонтали) с меньшей высотой.

Источник

Тема: Общие сведения по геодезии. Предмет геодезии

1. Что такое геодезия

_______ Геодезия – это наука об измерениях на земной поверхности, выполняемых для изучения общей фигуры Земли, для составления планов и карт, для решения инженерных задач при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений.

_______ В процессе своего развития геодезия разделилась на ряд самостоятельных научных дисциплин: высшую геодезию, топографию, инженерную геодезию, аэрофотогеодезию, картографию и космическую геодезию.

_______ Высшая геодезия занимается определением фигуры и размеров всей Земли и значительных ее частей.

_______ Топография занимается измерением и изображением на планах и картах земной поверхности.

_______ Инженерная геодезия занимается вопросами геодезических работ при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений, при монтаже оборудования, при наблюдениях за вертикальными и горизонтальными смещениями инженерных сооружений и технологического оборудования.

_______ Аэрофотогеодезия занимается изучением методов и средств создания топографических карт и планов по материалам фотографирования Земли.

_______ Картография занимается изучением методов составления, издания и использования карт.

_______ Космическая геодезия занимается обработкой измерений, полученных при помощи искусственных спутников Земли, орбитальных станций и межпланетных кораблей.

_______ Геодезия имеет тесную связь с другими научными дисциплинами: математикой, астрономией, физикой, механикой, автоматикой, электроникой, географией, фотографией и черчением.

2. Предмет геодезии. Понятие о форме и размерах Земли

_______ Геоид – это геометрическое тело, ограниченное уровенной поверхностью.

_______ Уровенная поверхность – поверхность, совпадающая с поверхностью воды в морях и океанах, которые находятся в спокойном состоянии, продолженная под материками.

3. Способы изображения земной поверхности. Метод проекций в геодезии

_______ При изучении действительной поверхности Земли точки местности проецируют отвесными линиями на поверхность земного эллипсоида. Так как уровенная поверхность радиусом до 20 км может быть заменена плоскостью, при относительно небольших площадях, точки местности проецируют на горизонтальную плоскость. Положение полученных проекций точек может быть определено координатами.

_______ В результате перенесения точек на плоскость длины линий заменяют их горизонтальными проекциями, называемыми горизонтальными проложениями ; пространственные углы заменяются плоскими, и вся фигура заменяется проекцией на горизонтальную плоскость (рис. 2).

4. Системы координат, принятые в геодезии

_______ В геодезии применяются следующие системы координат:
• Географическая система координат,
• Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса–Крюгера,
• Полярная система координат.

4.1. Географические координаты

_______ С помощью географических координат, то есть широт ( φ ) и долгот ( λ ), определяют положение точки относительно экватора и начального меридиана.

_______ Широтой (φ) точки называется угол, составленный отвесной линией в данной точке и плоскостью экватора.

_______ Долготой (λ) точки называется двугранный угол между плоскостью меридиана данной точки и плоскостью начального меридиана.

4.2. Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса–Крюгера

_______ Изображение осевого меридиана принимается за ось абсцисс (x), изображение экватора – за ось ординат (y). За начало координат принимают точку пересечения осевого меридиана с экватором.

Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса–Крюгера

_______ Зная географические координаты точки земной поверхности, можно вычислить зональные прямоугольные координаты, и, наоборот.

4.3. Полярная система координат

_______ В полярной системе координат используются полярные углы и расстояния. Подробнее эта система будет рассмотрена в последующих лекциях.

5. Системы высот, принятые в геодезии

_______ Абсолютная высота – длина перпендикуляра, опущенного из точки на уровенную поверхность, принятую за начало отсчета (поверхность эллипсоида).

6. Ориентирование линий

_______ Ориентировать линию – значит определить ее направление относительно исходного меридиана.

_______ Азимуты изменяются от 0º до 360º.

_______ Азимут одной и той же линии в разных ее точках различен. Меридианы разных точек не параллельны между собой, так как они сходятся в точках полюсов. Отсюда азимут линии в разных ее точках имеет разное значение. Угол между направлениями двух меридианов называется сближением меридианов и обозначается γ.

_______ Для перехода от магнитного азимута к истинному надо знать величину и название склонения магнитной стрелки δ. Склонение магнитной стрелки указывается в зарамочном оформлении листа топографической карты.

_______ Дирекционным углом называется горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления осевого меридиана или линии ему параллельной по часовой стрелке до направления данной линии. Обозначается буквой α.

_______ Дирекционные углы бывают прямыми и обратными (рис.10).

_______ Обратный дирекционный угол вычисляется по формуле:

_______ Румбом называется острый угол, отсчитываемый от ближайшего направления осевого меридиана (северного или южного) до данной линии (r).
Румб всегда сопровождается названием четверти, в которой расположена линия (рис. 11).

7. Съемки

_______ Для составления планов и карт необходимо на местности производить геодезические измерения. Комплекс таких измерений называется съемкой.

Источник