Способы нивелирования площади по квадратам

Нивелирование площади по квадратам

При съемке небольших участков местности с равнинным рельефом удобно применять метод съемки плана и нивелирования по квадратам.

Суть этого метода состоит в том, что на местности сначала разбивают сеть квадратов и ведут одновременно съемку плана. Затем производят геометрическое нивелирование точек, расположенных по вершинам углов квадратов.

Размеры сторон квадратов устанавливаются от 10 до 40 м в зависимости от характера рельефа местности и масштаба съемки.

Разбивка сети квадратов

Разбивку сети квадратов на местности начинают обычно с разбивки линии АВ (рис. 62), расположенной на середине снимаемого участка.

Длина линии АВ в этом случае должна быть кратна длине сторон квадратов.

Часто линию АВ разбивают параллельно оси главного пути. С этой целью в точках Х1, Х2, Х3, расположенных на оси пути, отбивают перпендикуляры, на которых откладывают с помощью ленты или рулетки одинаковые расстояния до середины снимаемого участка.

Полученные точки А, С, В должны лежать на прямой линии, определяющей исходное начало для разбивки сети квадратов.

Если, например, требуется разбить сеть квадратов в пределах площади, ограниченной точками О, М, В, N, F, A, то сначала разбивают с помощью эккера и ленты линии FAO и NBM.

Затем промеряют стороны ОМ и FN, длины которых должны быть равны АВ.

Для получения вершин квадратов внутри контура производят промер лентой сначала от крайних точек по сторонам ОМ и FN контура, затем от линии АВ по направлению створов 1—1′ , 2—2′, и т.д.

При этих промерах производится одновременно съемка ситуации, наносимой на абрис.

Вершины углов образовавшихся квадратов закрепляют сторожками, и на них указывают название линий, в пересечении которых находится данная точка. Правильность положения вершин квадратов внутри контура поверяют также контрольными измерениями в направлении, перпендикулярном к направлению створов (1—1′ и т.д.), и по диагоналям квадратов.

Закончив таким образом разбивку сети квадратов, переходят к нивелированию площади.

Нивелирование площади

Существует два способа нивелирования площади:

первый — с одной станции,

второй—с нескольких станций.

Первый способ применяется в том случае, если разность высот в пределах участка съемки не превышает 2,5—3 м наибольшая длина сторон прямоугольного контура сети квадратов составляет не более 300 м.

При нивелировании с одной станции нивелир устанавливают в точке, расположенной примерно на середине снимаемого участка, и с помощью трубы нивелира производят отсчеты по рейке, устанавливаемой последовательно во всех точках сети квадратов.

Результаты отсчетов

Результаты отсчетов на рейке каждый раз записывают в журнал нивелирования или непосредственно на схеме разбивки сети квадратов, составленной на бумаге.

На этой же схеме сети квадратов указывают расположение подробностей ситуации в пределах снимаемой площади.

Чтобы легче было вести расчеты по определению отметок точек местности, отсчет на рейке, установленной, например, в точке А (см. рис. 62, выше в статье), записывают в графу «задние» связующей, а всех последующих точек— в графу «промежуточные».

Отметку точки А получают обычно путем привязки к ближайшему в районе съемки реперу или другому постоянному знаку государственного или ведомственного нивелирования.

Если с одной станции невозможно выполнить нивелирование площади, последнюю нивелируют с нескольких станций (I; II, III), как указано на рис. 62. При этом расположение станций выбирается так, чтобы между связующими точками r₁, r₂ и r₃ образовался сомкнутый нивелирный ход.

Обработка нивелировки в этом случае начинается с вычисления отметок связующих точек и их увязки.

По увязанным отметкам вычисляется окончательное значение горизонта инструмента на каждой станции и производится подсчет отметок всех точек в пределах данной станции.

Источник

Нивелирование по квадратам

Нивелирование по квадратам

Ни одно строительство дорог, зданий и ввод их в эксплуатацию не проходит без геологических и топографических исследований, проводимых с использованием методики нивелирование по квадратам. Эта методика исследования является неотъемлемой составляющей вертикальной планировки объекта и обязательным разделом генерального плана любого строительства.

Нивелирование – это измерение различия высот двух или множества точек рельефа местности относительно определенного (заранее обозначенного) уровня.

Способы нивелирования

По способу выполнения и используемого оборудования различают следующие способы нивелирования:

1. Геометрическое. С помощью горизонтальной визирной оси.
2. Тригонометрическое. С помощью наклонной визирной оси.
3. Барометрическое. Учитывает разницу в атмосферном давлении на разной высоте над уровнем моря.
4. Стереофотограмметрическое. Производится с помощью стереоскопических пар фотоснимков.
5. Механическое. Производится посредством приборов самостоятельно определяющих профиль местности.
6. Гидростатическое. Нивелирование работает по системе сообщающихся сосудов.
7. Аэродионивелирование. Исследование при помощи летательных аппаратов и радиовысотомеров.

Огромное значение в выборе метода нивелирования играет ландшафт и размер изучаемого участка.

Нивелирование по квадратам наиболее распространенный способ исследования. Он часто применяется при исследовании мест с мало выраженным рельефом и возможностью выполнить исследование в масштабе (1:500 – 1:5000) и маленькой разбежностью высоты (0,1-0,5 м.).

Этапы работ при нивелировании по квадратам

Очередность работ для проведения нивелирования по квадратам:

1. Рекогносцировка изучаемой местности.
2. Разделение участка на квадраты и фиксация разметки.
3. Соединение результатов с сеткой квадратов.
4. Фиксация рельефа.
5. Проведение графического отображения результатов.

На этапе рекогносцировки оценивается доступность разбития сетки квадратов, а также возможность нивелирования. Определяется исходное направление основной (исходной) стороны сетки, изучаются наиболее удобные места размещения станций, определяются связующие точки. Именно сейчас выясняется и определяется наиболее оптимальная модель привязки сетки квадратов к геодезической сети.

После определения направления производится разбивка изучаемого участка на квадраты, величина которых напрямую зависит от особенностей рельефа, величины перепадов высоты, размеров изучаемого участка, точности измерения и отображения. Все это влияет на размер квадрата, который варьируется в пределах 10, 100, 200, 400 метров. Если перепады рельефа менее выражены, то квадраты делают большими, если же он имеет характерные перепады, то их рекомендуется уменьшить. Наиболее удобно работать с 20-ти метровыми квадратами. В местах выраженного колебания рельефа рекомендуется фиксировать плюсовые точки.

Зачастую изучаемую поверхность представляют в квадратном или прямоугольном виде, изначально разбивая внешний полигон. Одну из границ считают основной направляющей линией, а уже от нее, с помощью теодолита, проводится разметка. На вершинах размеченных квадратов устанавливаются десятисантиметровые колышки и забивают так, чтобы они на 1,5 см выступали над землей.

Измерительную рейку размещают на башмак или торец кола. Измерения производятся через горизонт нивелира. Полученные данные фиксируются в журнале нивелирования, либо непосредственно наносятся на схему квадратов, в тех точках, где они получены, с обозначением превышения или отрицательными показателями. Пунктирной линией обозначаются границы, обработанные на определенной станции.

Если изучаемый участок имеет длину менее 300 метров, измерение рекомендуется проводить длинноватым тросом, разделенным на отрезки тождественные величине квадрата.

Параллельно с разметкой производится нивелирование и фиксация промеров от краев квадрата до предметов, расположенных там. Данные фиксируются в абрисе, с указанием направления изменения высоты поверхности, обрисовываются скаты.

С целью привязки топографического плана к опорной сети, следует построить его в необходимой системе координат.

Нивелирование по квадратам начинается с того, что на плотной бумаге составляется схема размеченного участка, которая впоследствии становится полевым журналом. Далее выбираются места, где будут размещаться станции для нивелирования, и которые выбираются с расчетом захватить максимальное количество квадратов. Следует учитывать, что смежные станции в обязательном порядке должны иметь связующие точки, для систематизации измерений.

С помощью пунктирных линий соединяются отметки станций и вершины квадратов, схематически отображаются визирные линии, полученные при нивелировании других вершин квадратов.

Источник

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:

Н_ГИ1 =81,106+2,635=83.741 м4

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

Н_{уреза воды}= Н_ГИ2 -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.

Источник