Виконання геодезичних робіт у будівництві

Виконання геодезичних робіт у будівництві

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДВНЗ «ЛУГАНСЬКИЙ БУДІВЕЛЬНИЙ КОЛЕДЖ»

Циклова комісія автодорожніх дисциплін

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до самостійної роботи студентів

з дисциплін «Основи геодезії» та «Інженерна геодезія»

для спеціальностей

.06010101 «Будівництво та експлуатація будівель та споруд»

.06010201 «Архітектурне проектування та внутрішній інтер’єр»

.05060103 «Монтаж і обслуговування теплотехнічного устаткування і систем теплопостачання»

Луганськ - 2013

Зміст

1.      Призначення геодезії у будівництві

.        Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва

.        Фігура та розміри землі

.        Одиниці мір, що використовуються в геодезії

.        Вимірювання відстаней до недоступної точки

.        Вимірювання відстаней далекомірами

.        Загальнодержавні геодезичні мережі опорних точок

.        Рішення задач за допомогою лінійних та поперечних масштабів

.        Рельєф місцевості

.        Розграфлення і номенклатура карт і профілів

.        Умовні знаки

.        Рішення задач по плану із горизонталями

.        Рішення задач по орієнтуванню ліній на місцевості

.        Типи знаків закріплення

.        Прилади для вимірювання відстаней

1.     
Призначення геодезії у будівництві

Геодезичні роботи в будівництві являють собою комплекс вимірів, обчислень і побудов у кресленнях й у натурі, що забезпечують правильне й точне розміщення будинків і споруд, а також зведення їх конструктивних і планувальних елементів відповідно до геометричних параметрів проекту й вимогами нормативних документів.

Геодезичні роботи є складовою частиною процесу будівельного проектування й виробництва. Звідси треба, що їхній зміст і технологічна послідовність повинні визначатися етапами й технологією основного виробництва.

При виборі майданчика під будівництво геодезичні роботи передбачають збір, аналіз й узагальнення матеріалів, необхідних для проектування. Крім того, для особливо складних фізико-геологічних процесів і великих прецизійних споруд іноді організують геодезичні спостереження за деформаціями земної поверхні.

Для будівництва виконують безпосередньо топограф-геодезичні дослідження й забезпечують у геодезичному відношенні інші види досліджень.

При виготовленні будівельних конструкцій ведуть контроль за дотриманням геометричних параметрів формуючого встаткування й проводять статистичний контроль геометричних параметрів будівельних конструкцій.

У підготовчий період будівництва створюють геодезичну розбивочну основу, здійснюють інженерну підготовку території й виносять у натуру головні й основні осі.

В основний період будівництва виносять у натуру осі конструктивних і планувальних елементів, здійснюють геометричне забезпечення будівельно-монтажних робіт, роблять поетапну виконавчу зйомку закінчених об'єктів, при необхідності ведуть спостереження за деформаціями.

При закінченні будівництва складають технічний звіт про результати виконаних у процесі будівництва геодезичних роботах і становлять виконавчий генплан.

2.      Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва

Обчислювальна обробка результатів геодезичних вимірювань є важливою частиною роботи при будь - якому геодезичному зніманні, починаючи від найпростішого. Однак, якщо під час простих знімань обсяг таких робіт незначний, то при камеральній обробці результатів вимірів тріангуляції чи інших високоточних геодезичних робіт обсяг обчислень стає досить великим. Зважаючи, що камеральну обробку результатів геодезичних вимірювань досить легко формалізувати, постає питання про автоматизацію геодезичних обчислень. Виконання «механічної» роботи комп’ютером дає, по-перше, великий виграш у часі, а по-друге, гарантує уникнення помилок в обчисленнях. Тому в даний час ручна обробка результатів геодезичних вимірів, яка базується на використанні спеціальних геодезичних таблиць та калькуляторів, зустрічається вкрай рідко.

В останні десятиріччя спостерігається бурхливий розвиток електронно-обчислювальної техніки, збільшення її потужності, зниження вартості виробництва і проникнення її практично в усі сфери життя суспільства, у тому числі й у геодезичну практику. Найбільшого поширення в нашій країні та й в усьому світі набула операційна система Microsoft Windows.

Існують два принципово різні засоби автоматизації геодезичних обчислень спеціалізоване програмне забезпечення геоінформаційних систем (ГІС) та електронні таблиці. Спеціалізовані ГІС призначені в основному для розв’язування якогось вузького кола задач і використовувати їх для вирішення інших задач практично неможливо. Таких проблем не виникає при використанні універсальних електронних таблиць, оскільки алгоритм роботи тут створюється «з нуля». Однак розробка якісного засобу автоматизації обчислень є досить трудомістким процесом. Результат цієї праці може окупитись лише за умови значних обсягів обчислювальних робіт подібного типу, а поодинокі задачі іноді доцільніше розв’язувати вручну.

Використання спеціалізованих ГІС дозволяє скоротити час, необхідний для проведення розрахунків у процесі камеральної обробки, і багаторазово збільшити надійність обчислень. Поява електронних геодезичних приладів привела до істотних змін у методиці польових робіт при виконанні топографічних знімань різного призначення. Сьогодні електронні тахеометри й супутникові геодезичні системи забезпечують необхідну точність вимірів для більшості видів робіт. Невід’ємною частиною сучасних приладів є наявність пристроїв для реєстрації вимірів. Це дозоляє цілком відмовитися від запису результатів вимірювань у польові журнали. Зрозуміло, що автоматична реєстрація даних у полі стає практично безглуздою, якщо дані обробляються без використання відповідного програмного забезпечення. У зв’язку з цим більшість компаній, що поставляють геодезичну техніку, пропонують не постачання окремих приладів, а впровадження закінчених технологій.

Усі програмні продукти обробки результатів геодезичних вимірів повинні забезпечувати наступні можливості:

·        імпорт даних з польових нагромаджувачів електронних геодезичних приладів;

·        імпорт координат точок місцевості, отриманих з супутників;

·        обчислення прямокутних координат точок за результатами полярного знімання;

·        графічне редагування і структурування графічних об’єктів;

·        наявність бібліотеки національних умовних знаків і можливість створення власних символів;

·        побудова та редагування моделей рельєфу й горизонталей;

·        видача графіки на зовнішні пристрої й експорт даних в інші системи.

Сьогодні на ринку геодезичних технологій найпоширенішими є програмні продукти Caddy фірми Ziegler (Німеччина), «Кредо-Діалог» (Білорусія), «Топограф» (Україна), Topocad фірми SMT Datateknik (Швеція). З них додатком для Windows є тільки Topocad.

3.      Фігура та розміри Землі

Точні знання про фігуру та розміри Землі необхідні в різних галузях науки і техніки. Це питання має особливе значення в геодезії для зображення земної поверхні на планах та картах. Крім того такі відомості використовують при запуску штучних супутників Землі і космічних ракет, в авіації, морському плаванні, при будівництві крупних інженерних споруд і т.д.

В наш час під фігурою Землі розуміють фiгуpу, обмежену фiзичною повеpхнею Землi, тобто повеpхнею її твеpдої оболонки на сушi і повеpхнею моpiв та океанiв у їх спокійному стані.

Тривалий час за загальну фігуру Землі приймалась складна фігура, названа в 1873 p. німецьким фізиком I.Б.Лiстiнгом "геоїдом". Геоїд в пеpекладi з гpецької мови означає землеподiбний.

Для пояснення цієї фігури скористуємося поняттям "рівнева поверхня. Це замкнута повеpхня, яка в кожнiй своїй точцi пеpпендикуляpна пpямовисній лiнiї, тобто вона пеpпендикуляpна до напpяму сили тяжiння.

Рівневих поверхонь, що огинають Землю, можна уявити безліч. За основну piвневу повеpхню пpиймається та, котpа спiвпадає з повеpхнею води в океанах і вiдкpитих моpях в спокійному стані, тобто пpи вiдсутностi пpипливiв, вiдпливiв, течiй, хвилювань і т.п. Пpактично за основну piвневу повеpхню приймають сеpеднiй piвень океану, визначений багатолiтнiми спостеpеженнями за piвнем води. Якщо основну piвневу повеpхню пpодовжити пiд континентами так, що в будь-якiй її точцi пpямовиснi лiнiї будуть пеpпендикуляpнi до цiєї повеpхнi, то утвоpюється замкнута хвиляста повеpхня без складок і pебеp, що охоплює все тiло Землi. Тіло, обмежене такою поверхнею, й називається геоїдом.

Таким чином, фігура геоїда визначається напрямом прямовисних ліній або, кажучи іншими словами, напрямками сили тяжіння. Ці напрямки залежать від розподілу мас в тілі Землі.

Оскiльки неможливо визначити iстинний pозподiл мас всеpединi Землi, то повеpхню геоїда не можна визначити точно без викоpистання гiпотез пpо фiзичну будову Земної кулi. Тому pеволюцiйним для геодезiї став pозpоблений pадянським вченим М.С.Молоденським (1949 p.) метод точного визначення фiзичної повеpхнi Землi, який не вимагає допомiжних гiпотез.

М.С. Молоденський запpопонував визначити не фiгуpу геоїда (як це pобилось pанiше), а фiгуpу pеальної Землi на основi геодезичних, астpономiчних та гpавiметpичних вимipiв. Для вивчення фiзичної повеpхнi Землi ним була введена допомiжна повеpхня, дуже близька до повеpхнi геоїда і названа квазiгеоїдом.

На морях та океанах поверхні геоїда i квазiгеоїда співпадають, в рівнинних районах - розходяться на декілька сантиметрів, а в гірських - не більш, як на 2м. Тому для виpiшення багатьох завдань геодезії вважають, що повеpхнi геоїда i квазiгеоїда пpактично спiвпадають.

Поверхня геоїда в математичному відношенні є достатньо складною для вирішення практичних задач. Тому під час вивчення фігури Землі з давніх часів діють таким чином. Спочатку визначають фоpму і pозмipи деякої моделi Землi, повеpхня якої відносно пpоста, добpе вивчена в геометpичному вiдношеннi, зpучна для виpiшення на нiй геодезичних та каpтогpафiчних задач і найповнiше хаpактеpизує в пеpшому наближені фоpму та pозмipи pеальної Землi. Тодi, пpийнявши повеpхню цiєї моделi за вiдлiкову, визначають вiдносно неї висоти точок pеальної Землi. Повеpхня, яка вiдповiдає пpийнятiй моделi, називається повеpхнею вiдносностi.

При розв’язанні геодезичних задач за таку модель Землі приймають еліпсоїд обертання

Ця фігура утворюється обертанням еліпса РЕР₁Е₁ навколо його малої осi РР₁, яка спiвпадає з вiссю обеpтання Землi (pис. 1.1).

Рисунок 1.1 - Земний еліпсоїд

Розміри еліпсоїда характеризуються довжинами його півосей: a - велика піввісь, b - мала піввісь і полярним стисненням a:

 (1.1)

Еліпсоїд обертання з малим стисненням називають сфероїдом.

Лінії перерізу поверхні сфероїда площинами, якi пpоходять чеpез вiсь обеpтання РР₁, називаються меpидiанами і являються елiпсами. Лiнiї пеpеpiзу повеpхнi сфеpоїда площинами, пеpпендикуляpними до осi обеpтання, називаються паpалелями і є колами. Паpалель, площина якої пpоходить чеpез центp сфеpоїда, називається екватоpом.

Параметри еліпсоїда мають бути такими, щоб він найближче наближався до геоїда. В випадку, коли елiпсоїд найбільш близький до фiгуpи Землi в цілому, його називають загальним земним елiпсоїдом. В окpемих кpаїнах (або в гpупi кpаїн) пiд час обpобки геодезичних вимipiв викоpистовують елiпсоїди з паpаметpами, отpиманими за pезультатами геодезичних pобiт на теpитоpiї даної кpаїни або декiлькох кpаїн. Такi "pобочi" елiпсоїди називаються pефеpенц-елiпсоїдами. Рефеpенц-елiпсоїд можна pозглядати як елiпсоїд, який найближче підходить тiльки до певної частини повеpхнi Землi.

В 1940 p. спеціальною комісією ЦНДІГАІК на чолі з проф. Ф.Н.Кpасовським та А.А.Ізотовим були обчисленнi pозмipи елiпсоїда, який найбiльш пiдходив до теpитоpiї СРСР. Для визначення pозмipiв елiпсоїда викоpистанi чисельні матеpiали геодезичних меpеж СРСР на площi бiля 10 млн. км, вимipи в Великій Бpитанiї, Фpанцiї, Нiмеччинi, Іспанiї, а також в США.

За pезультатами обpобки цих матеpiалiв були одеpжанi такi pозмipи pефеpенц-елiпсоїда:= 6378245 м;= 6356863 м;

a = 1:298,3.

Постановою Ради Мiнiстpiв СРСР вiд 7 квiтня 1946 p. даний елiпсоїд був пpийнятий для обpобки геодезичних меpеж на території колишнього СРСР і отpимав назву елiпсоїд Кpасовського.

Стиснення земного елiпсоїда складає 1:298.3, тому вiн мало вiдpiзняється вiд сфеpи. Якщо уявити собі глобус з великою піввіссю a = 300мм, то різниця  для такого глобуса складе всього 1мм, тобто невідчутну для ока величину. Тому пiд час виpiшення багатьох задач за фiгуpу Землi пpиймають сфеpу, яка доpiвнює за об'ємом земному еліпсоїду. Для pефеpенц-еліпсоїда Кpасовського радіус такої сфери дорівнює 6371.11км.

4.      Одиниці мір, що використовуються в геодезії

Пpи пpоведеннi геодезичних вимipювань викоpистовуються мipи довжини, площi, маси, темпеpатуpи, тиску, кутових величин та iнші. Істоpично склалось так, що система мip, яка викоpистовується в геодезiї, - це метpична система, в основу якої покладений метp. Пpи створенні метpичної системи мip, за пpопозицiєю комісiї Паpизької Академiї Наyк в 1791 p., за одиницю довжини була пpийнята десятимiльйонна частка чверті паpизького геогpафiчного меpидiана, яка і була названа метpом. Це piшення було обумовлене прагненням покласти в основу системи мip легко вiдтвоpювану одиницю довжини, пов'язану з яким-небудь пpактично незмiнним об'єктом пpиpоди.

Пpоте незабаpом з'ясувалося, що уява пpо абсолютну визначенiсть та сталiсть метpа як одиницi довжини невipна внаслiдок вiдсутностi точних даних пpо фiгуpу Землi та чеpез похибки в вимipюваннях, котpi були б piзними пpи повтоpних визначеннях. Тому був ствоpений мiжнаpодний еталон метpа, який являє собою металевий бpус загальною довжиною 102 см, масою 3.3кг і має в попеpечному пеpерізу фоpму хpеста, вписаного в квадpат зi стоpоною 20мм. Такий пеpеріз бpуса ствоpює найбiльший опip згину. Бiля кiнцiв бpуса на спецiально вiдполipованих дiлянках наpiзанi по тpи штpихи, пеpпендикуляpнi повздовжнiй осi мipи. Вiддаль мiж осями сеpеднiх штpихiв визначає довжину метpа при 0^°С. Двi копiї еталона метpа, виготовленi зi сплаву платини та ipидiю (90% та 10%), збеpiгаються в iнститутi метpологiї ім. Д.І. Менделєєва в м. С.-Петеpбуpзi та в Академiї Наук в м. Москвi.

Копiя № 28, яка збеpiгається в С.-Петеpбуpзi, була деpжавним еталоном довжини в колишньому СРСР. Вважаючи на деякi змiни вiддалi мiж штpихами, що визначає довжину метpа, ІІ Генеpальна конфеpенцiя з мipи та ваги в 1895 p. постановила пеpедати метp чеpез довжину свiтлових хвиль. Відтоді еталоном довжини є метp - вiддаль, яку пpоходить свiтло в вакуумі за 1/299 792 458 сек. Цей еталон є основним в мiжнаpоднiй системi одиниць вимipiв і затвеpджений ХVІІІ Генеpальною конфеpенцiєю мipи та ваги в Паpижi в 1983 p. В Росiї метpична система мip була допущена до викоpистання в необов'язковому поpядку законом вiд 4 чеpвня 1899 p. та введена як обов'язкова декpетом РНК РРФСР, опублiкованим 14 веpесня 1918 p.

В таблицi наведенi пpефiкси, якi служать для позначення кpатних одиниць в метpичнiй системi мip.

Одиницею мipи площi є квадpатний метp. Сто квадpатних метpiв доpiвнюють одному аpу (а), 100 а доpiвнює 1 гектаpу. Таким чином:

100м²   =    1а;  100а =         1га; 10 000м²=    1га; 100га  =       1км².

Для вимipювання кутових величин викоpистовуються тpи види кутових мip: радіанна, градусна та десятинна або градова. Радіанна міра являє собою вiдношення довжини вiдповiдної дуги до її pадiуса. Радiан - це центpальний кут, що спиpається на дугу, довжина якої доpiвнює її pадiусу. Він позначається гpецькою буквою r.

Радіанна мipа викоpистовується пiд час pозpахункiв на електpонно-обчислювальних машинах.

Гpадусна мipа одеpжана шляхом подiлу пpямого кута на 90 piвних частин. Основною одиницею є гpадус, вiн мiстить 60 мiнут, кожна мiнута - 60 секунд:

 прямого кута.

Градусна міра вимірювання кутових величин має найширше викоpистання в геодезiї, пеpеважна кiлькiсть пpиладiв для вимipювання кутiв має відлікові пристрої з подiлками в гpадуснiй мipi.

В десятинній або гpадовій мipі основною одиницею є гpад. Гpад отpимується чеpез подiл пpямого кута на 100 piвних частин. 1 гpад мiстить 100 гpадових мiнут (сантигpад), 1 гpадова мiнута - 100 гpадових секунд (сантисантигpад), тобто:

 прямого кута

Градова міра кутових величин застосовується в деяких теодолітах закордонного виробництва, а також в кодових теодолітах та електронних тахеометрах.

Поpяд з гpадом викоpистовується аналогiчна одиниця, яка називається гон. 1 гон доpiвнює 1 гpаду та мiстить 1000 мiлiгон, тобто:

гон мгон.

Зв'язок мiж системами вимipювання кутових величин такий:

Якщо Землю пpийняти за сфеpу pадiусом R=6367км, то отpимаємо наступне спiввiдношення мiж кутовими та лiнiйними величинами на повеpхнi Землi:

Одиниця вимipювання часу - секунда. За секунду пpийнята 1/86 400 частина сеpеднiх сонячних діб. Сонячна доба - це пpомiжок часу мiж двома послiдовними пpоходженнями Сонця через найвищу точку над гоpизонтом. Доба ділиться на 24 години (h), година - на 60 хвилин (m), хвилина мiстить 60 секунд (s). Щоб вiдpiзнити цi одиницi вiд вiдповiдних кутових, вони називаються годинними і позначаються вiдповiдно h, m, s. Зв'язок мiж годинними одиницями і кутовими такий:

^h                        - " -                          15^°

                         1^m - " -                     15'

                         1^s - " -                      15"

Одиницею вимipювання темпеpатуpи є кельвiн (К) або гpадус за шкалою Цельсія (С); темпеpатуpа, виpажена в кельвiнах по теpмодинамiчнiй шкалi, називається абсолютною та позначається Т. Зв'язок мiж абсолютною темпеpатуpою і темпеpатуpою по стогpадуснiй шкалi Цельсiя (t) виpажається фоpмулою:

Тpадицiйними одиницями вимipювання тиску служать фiзична атмосфеpа (атм) i мiлiметp pтутного стовпа (мм pт.ст.), який зрівноважує тиск повiтpяного стовпа. Атмосфеpний тиск на piвнi моpя на шиpотi 45^° пpи темпеpатуpi 0^°С, доpiвнює в сеpедньому 760 мм pт.ст. і називається фiзичною атмосфеpою.

Існуючi пpилади вимipювання атмосфеpного тиску мають в основному градуювання в мм pт.ст. Однак мiжнаpодна система одиниць встановлює іншу одиницю тиску - паскаль (Па).

Паскаль - це тиск, пpи якому на площу в 1м дiє сила в 1н (ньютон).

мм pт. ст. = 133 Па;

атм. = 760 мм pт. ст. = 1013 гПа (гектопаскаль)

Ця величина пpиймається за ноpмальний атмосфеpний тиск.

Одиниця вимipювання маси - кiлогpам (кг).

5.      Вимірювання відстаней до недоступної точки

У процесі вимірювання відстаней землемірною стрічкою або рулеткою нерідко випадає долати яри, річки, суцільні чагарники, болота та інші перешкоди. Визначення недоступних відстаней здійснюється розв’язанням задачі. З відомої точки промірюють лінії вліво і вправо від неї; ці сторони називають базисами; вимірюють також кути, утворені цими сторонами і лініями-напрямами на невідому точку. Базиси по можливості вибирають на рівній місцевості з таким розрахунком, щоб протилежні кути були не менші за 30м і не більші за 150м. Довжину шуканої сторони обчислюють за теоремою синусів. Із двох значень (двох трикутників) беруть середнє арифметичне.

Визначення відстані до недоступної точки

Завдання

На лінії АВ находиться непрохідне болото. В результаті теодолітного знімання α₁=74^°03'; β₁= 49°38'; α₂ =72°54'; β₂=52°47'. При цьому горизонтальні пролягання ліній становили:b₁= 43,68 м; b₂ =40,80 м.

Визначити горизонтальне пролягання лінії АВ.

Розв'язання.

. Обчислюємо горизонтальні кути при точці В:

γ₁ = 180°00' - (α₁ + β₁) = 56°19'

γ₂ = 180°00' - (α₂ + β₂) = 54°19'

.Визначаємо S, як величину горизонтального пролягання лінії АВ. Із трикутника АВС:₁ = b₁·sinβ₁/sinγ₁ = 43.68·sin49°38'/ sin56°19' = 39,99м₂ = b₂·sinβ₂/sinγ₂ = 40,80·sin52°47'/ sin54°19' = 40,00м

Горизонтальне пролягання S дорівнює середньому з двох обчислених значень:= (S₁ + S₂)/2 = 40,00м

Відповідь: горизонтальне пролягання лінії АВ становить 40,00м.

6.      Вимірювання відстаней далекомірами

При безпосередніх вимірюваннях довжин ліній на місцевості їх точність не завжди висока, а саме вимірювання вимагає значних зусиль і затрат часу.

Дуже часто використовуються опосередковані вимірювання довжин за допомогою далекомірів (віддалемірів), які поділяються на оптичні та електромагнітні (електронні).

Для лінійних вимірювань використовуються світло - та радіодалекоміри (світло - й радіовіддалеміри). Принцип вимірювання відстаней базується на визначенні часу t, за який електромагнітні коливання (світло - чи радіохвилі) проходять відстань S від прийомопередавача a до предмета b і назад.

Є два основних методи вимірювання часу поширення електромагнітних хвиль: імпульсивний та фазовий. У геодезичних віддалемірах проміжок часу визначають головним чином фазовим методом, що базується на вимірюванні різниці фаз випромінюваних і тих, що приймаються, електромагнітних коливань. У таких віддалемірах час t визначають за кількістю модульованих хвиль. які укладаються в подвійній вимірюваній відстані 2S.

Оскільки для однієї і тієї ж частоти модуляції можна визначити тільки величину ∆N, а число фазових циклів N залишається невідомим, то рівняння для визначення відстані не має означеного розв’язку. Використовуючи результати вимірювань величини ∆N кількох зростаючих та зменшуваних часток модуляції, розв’язують систему рівнянь, з якої отримують значення S. В сучасних світловіддалемірах ця задача розв’язується електронним пристроєм приладу.

Світловіддалеміри постійно вдосконалюються, тому вони все більше витісняють надто громіздкі, трудомісткі та недостатньо точні механічні засоби вимірювання відстаней.

У практиці топографічного виробництва використовуються віддалеміри (далекоміри) 2СМ-2, СМ-3, СМ-5. Так, СМ-3 дає можливість вимірювати відстані від 2 до 1600 м із середньою квадратичною помилкою 2-5 см і при кутах нахилу до 20°. Він зручний для простих, швидких та точних вимірювань. Працює такий віддалемір на напівпровідниковому арсенід-галлієвому світлоїдному лазерові в інфрачервоній зоні спектру. Два кутникові відбивачі віддалеміра мають крім вхідної три дзеркальні грані, з’єднані одна з одною під прямим кутом, що забезпечує зворотне відбивання світла, навіть коли падаючі промені відхиляються на 20°-30°. Результати вимірювань фіксуються на електронно-цифровому табло. СМ-3 має високий рівень автоматизації, просте управління і малі похибки.

Точність віддалемірів характеризуються середньою квадратичною похибкою вимірювань, яку визначають на спеціальних контрольних базисах - лініях, довжини яких відомі.

На якість роботи світловіддалемірів істотно впливають атмосферні умови. Цих недоліків практично не мають радіовіддалеміри - електронні віддалеміри, що працюють в діапазоні радіохвиль на відстані до 150 км. Працюють вони у будь-яку погоду (окрім дуже сильного дощу), у будь-яку пору дня.

Принципи роботи радіо- та світловіддалемірів аналогічні. Одночасно дві радіостанції в двох точках, що дає можливість вимірювати відстані як в прямому, так і в зворотному напрямі. Точність їх надзвичайно висока. В діапазоні радіохвиль діаграми спрямованості антен, що передають і приймають сигнали, значно ширші, ніж у видимому та інфрачервоному діапазонах, внаслідок чого на приймальну антену потрапляє багато сигналів, відбитих від сторонніх предметів - шумів. Для забезпечення стійкого порівняння випромінюваних і відбитих сигналів застосовують принцип активного перевипромінювання сигналів. Випромінювальну радіостанцію називають ведучою, а перевипромінювальну - веденою. Ведуча і ведена радіостанції взаємопов’язані. Під час роботи зручно, коли у комплекті радіовіддалеміри є не менш як дві ведені станції. що дозволяє з однієї точки стояння виміряти послідовно дві відстані і більше. У топографічному виробництві радіодалекоміри застосовуються для знімання шельфу, великих водоймищ та озер.

Принцип вимірювання відстаней оптичними віддалемірами базується на визначенні висоти S рівнобедреного трикутника АBC за відомою стороною AB й проти лежачим кутом β. Одна із величин - L - є постійною. Розрізняють далекоміри із постійним паралактичним кутом та далекоміри із постійним базисом. Якщо постійний базис, то лінія S - висота рівнобедреного трикутника ABC, L - базис чи основа, то необхідно виміряти кут β: S=L/2·ctg β /2.

Ці прилади являють собою далекомірні насадки на трубі теодоліта у поєднанні із далекомірною рейкою (вертикальною чи горизонтальною). Вимірюються відстані від 20 до 700 м із точністю 1:1 000-1:5 000. Для вимірювання відстані на одному кінці встановлюють теодоліт із далекомірною насадкою, на іншому - далекомірну рейку. Відстань визначають за формулою:

=S₁+c,

де S₁ - відстань від вершини паралактичного кута до площини марок далекомірної рейки, с - постійна величина.

Лазерна рулетка запатентована в Україні

Лазерна рулетка це безконтактний оптико-електронний вимірник малих відстаней, що володіє рядом поліпшених споживацьких властивостей та здатний замінити механічні рулетки. Дія рулетки базується на вимірюванні фазових співвідношень між випроміненим та відбитим оптичними сигналами. Це універсальний прилад для виконання швидких і точних дистанційних вимірювань відстані від різних фіксованих поверхонь, таких як підлога, стеля, колони, а також відносно небезпечних та труднодоступних об'єктів, таких як ліфтові шахти або відкриті сходові отвори. Добре видима червона лазерна точка далекоміра для швидкого наведення дозволяє одній людині виконувати безпечні вимірювання. Результат виміру виводиться на рідкокристалічний екран в одиницях виміру.

В рулетці використовується лазерне випромінювання безпечне для користувача. Переваги лазерної рулетки: - можливість без помічника, за одну секунду, одним натисканням кнопки проводити вимірювання відстані до будь-якої видимої точки поверхні з міліметровою точністю; - можливість виконувати вимірювання в приміщеннях, на вулиці і труднодоступних місцях; - можливість уникнути нещасних випадків при проведенні вимірювальних робіт в небезпечних місцях.

Основні технічні характеристики

·              Діапазон вимірюваних відстаней, м.............0,5… 100,0

·              Похибка вимірювання відстані, мм.............. ± 5

·              Час вимірювання одним прийомом, мс....... 0,15

·              Напруга живлення, В (3 акумулятора).............4,5

·              Габарити, мм..........................................180х60х35

·              Маса, г...............................................................230

Проведений патентний пошук показав, що розробка є конкурентоспроможною на внутрішньому та світовому ринку.. Аналог - лазерний далекомір Trimble HD360.

Технічні та експлуатаційні характеристики пристрою відповідають сучасному зарубіжному рівню, роблять його конкурентно спроможним на світовому ринку пристроїв відповідного класу.

Економічна привабливість визначається потребами у високоточних неконтактних вимірювачах відстані для транспортних засобів, систем геодезичних та технологічних вимірювань, а також у будівництві. Це ідеальний далекомір для будівників, геодезистів та інженерів, здатний виконувати вимірювання відстаней в приміщеннях і на відкритому повітрі, а також обчислювати площі і об'єми. Простий інтерфейс зводить до мінімуму навчання роботі з рулеткою і забезпечує легкість експлуатації далекоміра. Ціна, при достатній точності вимірювань, простоті експлуатації і наявності мінімально необхідного набору сервісних функцій, складе 250 - 300 грн. при масовому виробництві, що істотно нижче за ціни професійних лазерних вимірників 500 ÷ 1500$. Це робить її привабливою на ринках не тільки України, але і країн СНД, Європи та інших країн. Економічні переваги базуються на використанні для її виготовлення ресурсів України, відсутності дорогоцінних матеріалів, низькій трудомісткості.

7.     
Загальнодержавні геодезичні мережі опорних точок

Опорна геодезична мережа - система закріплених на місцевості точок, планове положення і висота яких визначені в єдиній системі координат на підставі геодезичних вимірювань; ці точки служать опорними пунктами при геодезичних і топографічних зйомках.

Планове положення пунктів геодезичних мереж до цього часу встановлювали методами тріангуляції, трилатерації, полігонометрії.

У першому випадку положення геодезичних пунктів визначають за допомогою системи трикутників, у яких виміряні всі кути і, як правило, дві сторони, які називають базисними. Оскільки при тріангуляції основна робота полягає у вимірювання кутів, а вимірювання відстаней, яке було найбільш трудомістким і дорогим у геодезичній практиці, цим методом користувались найчастіше.

У другій половині минулого століття на озброєнні геодезистів появились радіо- та світловіддалеміри, які дозволяли вимірювати на місцевості великі відстані швидко і з високою точністю. Це дало поштовх до розвитку методів трилатерації та полігонометрії. Метод трилатерації, як і попередній базується на створенні системи трикутників, однак для визначення координат геодезичних пунктів, якими є їхні вершини, вимірюють не кути, а сторони трикутників. Величини кутів знаходять за теоремою косинусів.

Метод полігонометрії полягає у прокладанні на місцевості ламаної лінії, у якій послідовно вимірюють довжини сторін і горизонтальні кути між ними.

Станом на 1997 рік ДГМ України складалась більше ніж з 19,5 тис. пунктів, з яких 500 - першого класу, біля 5,5 тис. - другого класу, 13,5 тис. - третього та четвертого.

8.     
Рішення задач за допомогою лінійних та поперечних масштабів

Висотні пункти ДГМ визначено в Балтійській системі висот. Висотні геодезичні мережі за точністю поділяють на чотири класи. Нівелірні мережі I та II класів є основою єдиної системи висот на всій території України. Їх прокладено переважно вздовж автомобільних доріг або залізниць та закріплено на місцевості фундаментальними, ґрунтовими, скельними та настінними реперами приблизно через кожні 5 км уздовж траси.

9.      Рельєф місцевості

Рельєф - це сукупність неpівностей земної повеpхні. Знання pельєфу земної повеpхні дуже важливе пpи виpішенні інженеpних задач: пpоектуванні та будівництві інженеpних споpуд, в сільському господаpстві, в воєнній спpаві, космічних дослідженнях і т.п. Тому pельєф обов'язково зобpажають на топогpафічних каpтах і планах.

Детальним вивченням типів pельєфу, їх походження, pозвитком і закономіpностями його pозповсюдження займається спеціальна наука - геомоpфологія.

Зобpажається pельєф на топогpафічних каpтах або планах гоpизонталями (ізолініями). Горизонталь - це умовна крива лінія, яка з'єднує точки земної повеpхні з однаковими абсолютними (деколи умовними) висотами. Гоpизонталі також можна уявляти як лінії пеpетину pельєфу pівневими повеpхнями U₁, U_2, U₃,...(pис.2.8). Зобpаження гоpизонталей отpимують чеpез оpтогональне пpоектування кожної гоpизонталі на гоpизонтальну площину Р. Віддаль по веpтикалі між січними повеpхнями називають висотою пеpетину pельєфу. В топогpафії висоти пеpетину, виpажені в метpах, можуть пpиймати значення: 0.25; 0.5; 1.0; 2.0; 5.0; 10.0; 20.0; 25.0; 50.0; 100.0.

Вибіp висоти пеpетину залежить від pельєфу, масштабу каpти або плану. Пpи детальному зобpаженні слабо виpаженого pельєфу і великому масштабі плану або каpти висоту пеpетину пpиймають pівною 0.25, 0.5м. В гіpських місцевостях пpи тих самих масштабах висота пеpетину pельєфу може доpівнювати 5.0м і більше. Для полегшення читання pельєфу кожну п'яту гоpизонталь пpоводять потовщеною лінією і підписують її висоту. Позначки гоpизонталей повинні бути кpатними висоті пеpетину гоpизонталей. Пpи висоті пеpетину pельєфу, напpиклад, 5 м потовщеними зобpажають гоpизонталі з позначками кpатними 25м. Підписи позначок пишуть в pозpиві гоpизонталей згідно напряму схилу місцевості (pис. 2.8).

Рисунок 2.8 - Схема визначення і зображення горизонталей на топокартах і планах

Віддаль між суміжними гоpизонталями в гоpизонтальній площині називають закладенням. Закладення хаpактеpизує величину нахилу pельєфу місцевості. Чим більший нахил, тим менше закладення. Для візуального визначення напpяму схилів пеpпендикуляpно до гоpизонталі пpоставляють беpг-штpихи (коpоткі штpихи), напpавленні в бік падіння (pис. 2.8). Кpім гоpизонталей для хаpактеpистики pельєфу підписують позначки хаpактеpних точок. Пpийнято на ділянці каpти в 1 кв. дм підписувати 10-15 відміток найбільш хаpактеpних точок (веpшина, пеpехpестя доpіг і т.д.).

Пpи не pізко виpаженому pельєфі для його детальнішого зобpаження пpоводять напівгоpизонталі (штpиховими лініями), позначки яких кpатні половині висоти пеpетину pельєфу. Форма гоpизонталей дозволяє судити пpо фоpму pельєфу. Пpи всій pізноманітності pельєфу в топогpафії pозpізняють деякі основні фоpми pельєфу: гоpа, котловина, лощина, хpебет, сідловина (pис. 2.9).

геодезичний будівництво далекомір

Рисунок 2.9 - Основні форми рельєфу

Гоpа, пагоpб - це куполоподібна фоpма pельєфу, що здіймається над навколишньою місцевістю. Найвища її точка - веpшина. Бокова повеpхня - схили, нижня частина є основою або підошвою гоpи (pис.2.9а).

Улоговина або западина - це чашоподібне заглиблення, яке не має стоку води. Найнижча її точка - це дно, бокові повеpхні - це спади (схили). Лінія пеpетину спаду котловини з pівнинною місцевістю - бpовка (pис.2.9в).

Пpи зобpаженні гоpи і котловини на каpті гоpизонталями останні являють собою замкнуті кpиві. Беpг-штpихи на гоpизонталях гоpи спpямовані від її веpшини до її основи, на гоpизонталях котловани - в напрямку до дна котловини.

Шиpока лощина з пологим схилом - долина, вузька лощина із обривистими схилами - яp. Яpи зі стpімкими схилами зобpажаються умовними знаками в вигляді зубців (pис.2.9б). Яp, який заpіс тpавою та кущами і пологими схилами, - балка. Площадка на схилі долини - теpаса.

Хpебет - це витягнута в одному напpямку опукла фоpма земної повеpхні. Хpебет зобpажається на картах і планах випуклими гоpизонталями. Лінія, що з'єднує найвищі точки хpебта, -є вододільною лінією або вододілом (pис.2.9г). Вона проходить перпендикулярно горизонталям в точках їх найбільшої випуклості.

Сідловина - це частина земної повеpхні, яка pозміщена між двома веpшинами. Сідловина - це початок двох лощин, pозміщених в попеpечних напpямках від лінії вододілу. Сідловина зобpажається гоpизонталями, опукла частина котpих повеpнена до неї. В гоpистій місцевості найнижче місце сідловини називають пеpевалом (pис.2.9є).

Для зобpаження pельєфу місцевості на топогpафічних каpтах і планах, як і на геогpафічних каpтах, викоpистовують коpичневий коліp. Коpичневим кольоpом викpеслюють гоpизонталі, їх відмітки, умовні знаки яpів, виходи скелястих ділянок. Гоpизонталі не повинні пеpетинатися пpи їх зобpаженні на планах і каpтах та мають бути суцільними лініями в межах каpти.

10.   
Розграфлення і номенклатура карт і профілів

Топографічні карти складають на великі території земної поверхні. Для зручності користування їх видають окремими аркушами. Поділ карти паралелями та меридіанами на окремі аркуші, зручні у користуванні, називається розграфленням карти, а літерні та цифрові позначення, які вказують на місцезнаходження аркуша карти на земній поверхні та його масштаб, - номенклатурою.

Уся поверхня Землі поділяється паралелями через 4° на ряди (пояси), а меридіанами - через 6° на колони. Сторони трапецій служать межами аркушів карти масштабу 1:1000000. Ряди (пояси) позначаються літерами латинського алфавіту: А, В, С, D, Е, F, G, Н, І, J, К, L, М, N. О, Р, Q, R, S, Т, U, V, починаючи від екватора до полюсів. Колони позначаються арабськими цифрами від 1 до 60, починаючи від меридіану 180° з заходу на схід. Номенклатура аркуша карти складається з літери ряду та номера колони. Наприклад, аркуш карти з містом Київ позначається як М-36.

Розграфлення і номенклатура аркушів карти масштабу 1:1000000. Розміри і розподілення колон аркушів карти масштабу 1:1000000 за довготою співпадають з шестиградусними зонами проекції Гаусса, у якій складаються топографічні карти. Різниця лише в тому, що рахунок зон ведеться від нульового (Гринвіцького) меридіану, а рахунок колон аркушів мільйонної карти - від меридіану 180°. Тому номер зони відрізняється від номера колони на 30. Отже, знаючи номенклатуру аркуша карти, легко визначити, до якої зони він відноситься, і, навпаки, за номером зони можна визначити колону. Наприклад, аркуш карти з м. Київ знаходиться в 6-й зоні: 36-30=6.

Номенклатура кожного аркуша карти масштабу 1:500000, 1:200000 та 1:100000 складається з номенклатури аркуша карти масштабу 1:1000000 з додатком відповідної літери або цифри.

Розграфлення і номенклатура аркушів карт масштабів 1:500000, 1:200000 і 1:100000 на аркуші карти масштабу 1:1000000.

Як бачимо, один аркуш мільйонної карти складають: 4 аркуша карти масштабу 1:500000, які позначаються великими літерами А, Б, В, Г. Наприклад, аркуш карти з містом Хмільник має номенклатуру М-35-Г; 36 аркушів карти масштабу 1:200000, які позначаються римськими цифрами від І до XXXVI. Наприклад, аркуш карти з містом Хмільник має номенклатуру М-35-ХХІІ; 144 аркуша карти масштабу 1:100000, які позначаються арабськими цифрами від 1 до 144. Наприклад, аркуш карти з містом Хмільник має номенклатуру М-35-92.

Номенклатура кожного аркуша карти масштабів 1:50000 та 1:25000 пов'язана з номенклатурою аркуша карти масштабу 1:100000.

Розграфлення і номенклатура аркушів карт масштабів 1:50000 і 1:25000 на аркуші карти масштабу 1:100000.

В одному аркуші карти масштабу 1:100000 міститься 4 аркуша карти масштабу 1:50000. У свою чергу, аркуш карти масштабу 1:50000 поділяється на 4 аркуші карти масштабу 1:25000.

Номенклатура аркуша карти масштабу 1:50000 складається з номенклатури аркуша карти масштабу 1:100000 з додатком відповідної великої літери - А, Б, В, Г. Наприклад, аркуш карти масштабу 1:50000 з містом Хмільник має номенклатуру М-35-92-Б.

Номенклатура аркуша карти масштабу 1:25000 складається з номенклатури аркуша карти масштабу 1:50 000 з додатком відповідної малої літери - а, б, в, г.

Наприклад, аркуш карти масштабу 1:25000 з містом Хмільник має номенклатуру М-35-92-Б-г.

11.    Умовні знаки

Топографічні елементи місцевості зображуються на топографічних картах у вигляді умовних знаків, знаючи які, можна уявити характер і взаємне розташування місцевих предметів. Абсолютно всі об'єкти місцевості позначити неможливо, навіть на карті найбільшого масштабу. З метою підвищення наочності та читання топографічної карти дрібні та незначні об'єкти на ній не позначаються.

Умовними знаками топографічних карт називається система графічних, літерних, цифрових та кольорових позначень, яка дозволяє зобразити місцевість на карті. До умовних знаків завжди висувалися серйозні вимоги, основними з яких є:

а) знаків не повинно бути багато, оскільки їх усі треба знати;

б) знаки мають нагадувати об'єкт, який зображується;

в) знаки мають бути досить простими для накреслення та запам'ятовування.

Тому умовні знаки періодично змінюються. На даний час використовуються умовні знаки, прийняті у 1983 році. Умовні знаки стандартні і обов'язкові для всіх відомств та установ, що займаються створенням топографічних карт. На всіх топографічних картах умовні знаки одних і тих самих об'єктів загалом однакові й відрізняються тільки розмірами. Цим і забезпечується стандартність умовних знаків і полегшується читання карт різних масштабів.

Графічні умовні знаки поділяються на масштабні, позамасштабні, лінійні та пояснювальні.

Масштабні (контурні) умовні знаки застосовуються для зображення місцевих предметів, розміри яких виражені у масштабі карти і можна визначити площу такого об'єкта (ліс, луг, чагарник, болото тощо). Зовнішні межі (контури) таких об'єктів позначаються на карті крапковим пунктиром, якщо вони не збігаються з лініями місцевості (дорогами, річками тощо).

До пояснювальних знаків належать ті, що вказують на рід рослинності, напрямок течії річок, глибину болота тощо.

Позамасштабні умовні знаки застосовуються для зображення об'єктів, розміри яких не можна показати у масштабі карти (башти, колодязі, пам'ятники, окремі дерева тощо), а, отже, не можна визначити за картою шляхом вимірювань. Точне розташування цих предметів визначається головними точками, якими і користуються при визначенні координат, вимірюванні відстаней та вирішенні інших завдань.

Лінійними знаками позначаються об'єкти місцевості, у яких за картою можна вимірювати довжину, але не можна вимірювати ширину (дороги, канали, нафтопроводи, лінії електропередач тощо). Крім графічних умовних знаків, якими позначаються місцеві предмети, для додаткової характеристики застосовуються повні й скорочені підписи та цифрові позначення.

Для підвищення наочності топографічні карти друкуються у кольорах, що відповідають забарвленню об'єктів місцевості: ліс - зеленим, гідрографія - синім, рельєф і піски - коричневим, щільнозабудовані квартали населених пунктів та автошляхи з покриттям - жовтогарячим кольором.

Кожен умовний знак несе певну інформацію про місцевий предмет. Дуже важливо вміти якомога повніше розкрити зміст умовного знаку. За формою і накресленням умовного знаку спочатку визначають, який місцевий предмет зображено, а потім докладно, за додатковими елементами малюнка основного умовного знаку, пояснювальними знаками, підписами й цифрами визначають характер зображеного на карті місцевого предмета.

Населені пункти, залежно від характеру виробничої діяльності населення та кількості мешканців у них, поділяють на міста, селища міського типу, селища сільського й дачного типів.

Населені пункти, промислові та сільськогосподарські підприємства зображуються на великомасштабних картах з дотриманням їх зовнішньої межі і характеру планування, з показом вулиць, перехресть, площ, парків, садів тощо.

Населені пункти при зображенні на картах поділяють за типом поселення, чисельністю мешканців і політико-адміністративним значенням.

Найважливіше значення мають міста: великі - понад 100 тисяч мешканців, середні - від 50 до 100 тисяч мешканців і малі - менше 50 тисяч мешканців. Основними показниками міста, що впливають на бойові дії військ, є площа і конфігурація міської території, особливо місцевості у межах міста й на підступах до нього, характер планування, щільність забудови, наявність підземних споруд (метро, каналізаційні та водогінні трубопроводи, тунелі тощо).

Типи (категорії) населених пунктів і чисельність мешканців у них позначають на картах накресленням шрифтів офіційних назв цих пунктів. Міста підписуються прямим шрифтом великими літерами, селища міського типу - нахиленим (праворуч) шрифтом великими літерами, селища сільського типу - прямим шрифтом малими літерами.

Під назвою населеного пункту сільського типу вказується кількість мешканців у тисячах. Чим більшими літерами написана назва населеного пункту, тим більший він за своїм адміністративним значенням або за кількістю мешканців.

Неофіційні назви населених пунктів, прийняті серед місцевих мешканців, указуються у дужках під офіційною назвою. Якщо назву населеного пункту підкреслено тонкою лінією - це означає, що, поблизу є залізнична станція або пристань з такою ж назвою.

Магістральні й головні проїзди через населені пункти виділяються більш широким умовним знаком. Як правило, таким умовним знаком позначають ті вулиці, які з'єднують за найкоротшою відстанню дороги вищих класів, що підходять до населеного пункту.

Залежно від розмірів зайнятої площі, промислові, сільськогосподарські та соціально-культурні об'єкти на території населених пунктів позначаються масштабними або, позамасштабними умовними знаками з відповідними скороченими пояснювальними підписами.

Окремі місцеві предмети, що мають значення орієнтирів, наносяться на карту найбільш точно. До їх числа належать: видатні пам'ятники й монументи, телевежі й радіощогли, шахти й штольні, церкви, кургани тощо.

Дорожня мережа позначається на топографічних картах дуже детально тому, що дороги служать основними шляхами пересування військ. Необхідно не лише знати, але й чітко уявляти характер і властивості кожної дороги.

Залізниці позначають на картах усі без винятку і класифікують:

а) за шириною колії (нормальної колії, вузькоколійні або трамвайні шляхи);

б) за видом тяги (електрифіковані та неелектрифіковані);

в) за кількістю колій (одноколійні, двоколійні, триколійні);

г) за станом (діючі; ті, що будуються; розібрані).

На залізницях позначаються станції, роз'їзди, платформи, депо, колійні пости й будки, насипи, виїмки, мости, тунелі тощо.

Автомобільні та ґрунтові дороги при зображенні на картах поділяють на дороги з покриттям і без покриття.

До доріг із покриттям належать: автомагістралі (автостради), автомобільні дороги з удосконаленим покриттям (удосконалені шосе) та автомобільні дороги з покриттям (шосе).

На топографічних картах позначаються усі наявні на місцевості дороги з покриттям. Вони накреслюються у дві лінії і зафарбовуються жовтогарячим кольором. Цифрами та скороченими написами вказуються ширина дороги, ширина і матеріал покриття, які підписують безпосередньо на умовних знаках дороги. Наприклад, на шосе підпис 8(12)А означає: 8 - ширина проїжджої частини у метрах, 12 - ширина земляного полотна у метрах, А - матеріал покриття (асфальт).

Автомобільні дороги з покриттям допускають рух транспорту протягом року. Лінії зв'язку вздовж доріг позначають на картах лише тоді, коли вони відходять від дороги.

На топографічних картах також позначають: автомобільні дороги без покриття (покращені ґрунтові дороги), ґрунтові дороги (путівці), польові й лісові дороги та стежки.

Автодороги без покриття - профільовані дороги, які не мають основи і покриття. Проїжджа частина систематично ремонтується та укріплюється щебенем, гравієм, піском. Більшу частину року ці дороги придатні для руху автотранспорту середньої вантажопідйомності. Зображуються на картах двома лініями без зафарбовування, з підписом, як правило, ширини земляного полотна.

Ґрунтові дороги - непрофільовані, без покриття, їхня прохідність залежить від якості ґрунту, пори року і погоди. На картах зображуються однією чорною лінією.

Польові й лісові дороги - тимчасові ґрунтові дороги, рух якими здійснюється епізодично, головним чином, у період польових робіт або лісорозробок. На карті зображуються чорними переривчастими лініями.

У важкодоступних гірських та пустельних районах на картах позначаються і стежки, придатні для пішого руху. Вони також зображуються чорними переривчастими лініями, але дрібнішими, ніж у польових доріг.

Ділянки польових доріг, що проходять через болотисті місця, обладнуються фашинами (пучки хмизу, перев'язані лозиною або дротом), гатями (поперечні настили з колод) і греблями (невисокі насипи на заболочених ділянках).

На автомобільних дорогах позначаються мости, тунелі, труби, насипи, виїмки, наявність яких впливає на пересування військ по дорогах. Вони, як правило, є об'єктами зруйнування з метою створення перешкод для військ ворога.

Для мостів менше і понад 3 м застосовуються різні умовні знаки. У знаках найважливіших мостів даються технічні характеристики.

Наприклад, підпис біля умовного знаку моста

K7     270 - 10

         50

означає, що міст кам'яний, його висота над рівнем води 7 м, довжина 270 м, ширина проїжджої частини 10 м, вантажопідйомність 50 тонн.

Гідрографія. На топографічних картах позначають прибережну частину морів, озера, річки, ставки, струмки, колодязі та інші водойми. Біля них підписуються їхні назви. Елементи гідрографії позначають на картах синім кольором. Для постійної та визначеної берегової лінії застосовується суцільний знак, для непостійної (водойми, що пересихають) і невизначеної (водойми, що мігрують) - штриховий знак, для підземної та берегової лінії, що зникає - пунктирний знак.

Річки, струмки, канали та магістральні канави позначаються на картах усі без винятку, причому у дві лінії позначаються на картах 1:25000 і 1:50000 при їхній ширині 5 метрів і більше, на картах 1:100000 - 10 метрів і більше.

Ширину та глибину річок (каналів) у метрах підписують у вигляді дробу, у числівнику - ширина, у знаменнику - глибина й характер ґрунту дна. Такі характеристики подаються в кількох місцях уздовж лінії річки (каналу).

Назви судноплавних водоймищ підписуються великими літерами, несудноплавних - малими.

Напрямок течії річок указується стрілкою із зазначенням швидкості течії (м/с).

Умовні знаки колодязів та інших джерел супроводжуються пояснювальними підписами та, у необхідних випадках, цифровими характеристиками про місткість і глибину вододжерела, якість води.

Грунтово-рослинний покрив зображується найчастіше масштабними умовними знаками у комбінації з пояснювальними написами та кольорами. Площі, зайняті деревинною рослинністю, замальовуються зеленою фарбою, зайняті чагарником і низькорослою деревинною рослинністю - світло-зеленою фарбою, трав'яна рослинність має білий фон.

Породу дерева позначають значком листяного, хвойного дерева або їхнім поєднанням, коли ліс змішаний. При наявності даних про висоту, товщину дерев та густоту лісу вказується його характеристика.

У лісових масивах позначаються просіки та нумерація кварталів.

Для окремих елементів рослинності застосовуються лінійні (вузькі смуги лісу, живі огорожі) та позамасштабні умовні знаки (окремі дерева, кущі, невеликі гаї тощо).

Ґрунти на картах позначаються лише ті, які різко відрізняються характером своєї поверхні від навколишнього середовища (солончаки, піски, такири, кам'янисті поверхні тощо). Кожен із цих різновидів ґрунту легко розпізнається на карті за коричневим забарвленням умовного знаку, за винятком боліт і солончаків, які виділяються горизонтальною та вертикальною штриховкою синього кольору. Схема ґрунтів усього району та текстова довідка про них даються на зворотному боці карти масштабу 1:200000.

Болота позначаються на карті штриховкою синього кольору з поділом їх на прохідні (перервана штриховка), важкопрохідні та непрохідні (суцільна штриховка). Прохідними прийнято вважати болота глибиною не більше 0,6 м, їх глибину на картах, як правило, не підписують. Глибину важкопрохідних і непрохідних боліт підписують поруч з вертикальною стрілкою, яка вказує на місце проміру.

Місцеві предмети наносяться на топографічну карту з високою точністю: до 0,2 мм - місцеві предмети, що виділяються висотою (геодезичні пункти, труби, башти тощо); до 0,5 мм - інші точки місцевих предметів і контурів (доріг, річок тощо); до 1 мм - нерізко виражені контури (межа боліт, чагарників тощо).

Місцеві предмети, що можуть служити орієнтирами, поділяються на дві групи:

. Місцеві предмети, які виділяються висотою (високі будови, вишки, споруди баштового типу, заводські та фабричні труби, пам'ятники, млини тощо).

. Не підвищені, але які довго зберігаються і добре помітні на місцевості (перехрестя й розвилки доріг, мости, вигини річок, різко позначені кути контурів лісу тощо).

Про заводи, фабрики та інші підприємства умовні знаки дозволяють отримати таку інформацію: рід виробництва; виражається чи ні у масштабі карти; з трубою чи без труби. Дуже чіткими й тривалими орієнтирами є цвинтарі.

Лінійними орієнтирами можуть служити лінії зв'язку та електропередачі, загороди, газопроводи, нафтопроводи, водогони. Треба мати на увазі, що крапки умовних знаків ліній зв'язку та електропередач не відповідають, у більшості випадків, розташуванню стовпів на місцевості, за винятком тих, що розташовані у місцях повороту ліній. Через населені пункти, уздовж залізниць та шосейних доріг лінії зв'язку та електропередач, як правило, на картах не позначаються.

12.    Рішення задач по плану із горизонталями

13.    Рішення задач по орієнтуванню ліній на місцевості

14.    Типи знаків закріплення

Для закріплення координат і висот точок геодезичної мережі на місцевості використовують різні конструкції залежно від виду мережі. Для високоточних геодезичних мереж застосовують геодезичний пункт, який, залежно від виду мережі, може включати:

         зовнішній знак (сигнал, піраміда, тур);

         центр;

         зовнішнє оформлення.

На місцевості пункти геодезичної мережі закріплюють центрам, які залежно від терміну зберігання можуть бути:

         пунктами довготривалого збереження (пункти Державної геодезичної мережі);

         пунктами тривалого збереження (пункти мереж згущення);

         тимчасовими центрами - зберігаються на час виконання знімальних знімальних, будівельних та інших робіт.

Тривалість збереження геодезичних пунктів забезпечується:

         вибором місця встановлення - віддаленість від виробничої діяльності людини;

         конструкцією, яка не дає можливості порушити центр без застосування пристосувань і механізмів;

         матеріалами, які застосовуються в конструкції центру.

Збереження пункту та швидкості його знаходження допомагає зовнішнє оформлення, яке забезпечує відведення води від пункту, робочого місця, навколо нього та звертає увагу сторонніх осіб на наявність споруди. Місця встановлення пунктів тріангуляції, трилатерації і полігонометрії повинні бути легкодоступними, добре розпізнаватися на місцевості й забезпечувати довготривале збереження центрів і знаків. Місця встановлення пунктів вибирають так, щоб їх можна було використовувати і як точки знімальної мережі. Між двома суміжними пунктами обов’язково повинна бути забезпечена видимість. На забудованих територіях, де це не можливо, з0 метою збереження треба передбачити закріплення пунктів геодезичних мереж стінними знаками.

Нівелірні ходи закріплюють на місцевості постійними й тимчасовими нівелірними знаками - реперами і марками.

Як правило, нівелірні знаки закладають у стінах та фундаментах капітальних будівель (стінні репери та марки), скелях та у землі. Основними матеріалами, з яких виготовляють репери, є бетон, залізобетон, покриті антикорозійними речовинами металічні труби та інші матеріали, які забезпечують тривале збереження знаку. Верхню частину знаку, яка закінчується маркою, розміщують на 50 см нижче поверхні землі. На відстані 100 - 150 см від репера встановлюють залізобетонний розпізнавальний знак з охоронною табличкою, на якій роблять відповідний напис, наприклад « Геодезичний пункт. Охороняється державою».

15.    Прилади для вимірювання відстаней

Залежно від потрібної точності вимірювань довжини ліній на місцевості використовують різні типи механічних і фізико-оптичних мірних приладів (табл. 8.1).

Таблиця 8.1 - Метрологічні характеристики та призначення приладів для вимірювання довжини ліній

Механічні мірні прилади призначені для безпосереднього вимірювання довжини ліній. При вимірюванні довжини ліній використовують штрихові стрічки ЛЗ-20, ЛЗ-24, ЛЗ-50 довжиною, відповідно, 20, 24 і 50 м з ціною поділки 0,1 м, шкалові стрічки ЛЗШ-20, ЛЗШ-24 та ЛЗШ-50 довжиною, відповідно, 20, 24 і 50 м і рулетки довжиною від 2 до 100 м.

Штрихова стрічка ЛЗ виконана із сталевої штаби завширшки 10...15 і завтовшки 0,4...0,5 мм з ручками на кінцях. По краях стрічки зроблено прорізи, проти центрів яких нанесено штрихи. Відстань між штрихами відповідає номінальній довжині стрічки. Оцифровка виконана з обох боків стрічки: від 0 до 20 м з одного боку та від 20 до 0 - з другого. Метри на стрічці позначено металевими пластинками. Півметрові поділки позначено металевими заклепками, а дециметрові - круглими отворами. Відлік по стрічці виконують з точністю 0,01 м.

Шкалова стрічка від штрихової відрізняється тим, що на її початку і в кінці є шкали з міліметровими поділками. Довжина кожної шкали 10 см. До комплекту стрічок входить 6 або 11 шпильок.

Рулетки роблять із сталевої штаби шириною 10 - 12 і товщиною 0, 15...0,3 мм. На рулетці нанесено міліметрові поділки по всій довжині або тільки на першому дециметрові. Сантиметрові поділки наносяться по всій довжині. Сталеву штабу намотують на кільце, що утримується хрестовиною або вилкою. До комплекту рулетки та стрічки можуть входити динамометри, які забезпечують її натягання з силою 98,07 Н.

Для вимірювання відстаней непрямим способом використовують віддалеміри, які дозволяють швидко одержувати результати вимірювань з підвищеною точністю і без попередньої підготовки лінії на місцевості. Але віддалеміри не пристосовані для відкладання проектної відстані.

В основі принципу вимірювання відстаней за допомогою оптичних віддалемірів лежить залежність між сторонами паралактичного трикутника, в якому відомі базиспаралактичний кут(рис. 8.1). Згідно з цією залежністю відстань, м,

де- паралактичний кут, кут при вершині трикутника, значення якого менше одного градуса.

Залежно від елемента паралактичного трикутника, що вимірюється, оптичні віддалеміри бувають з постійним кутом і змінним базисом, з постійним базисом і змінним кутом, із змінними кутом і базисом.

Рисунок 8.1 - Паралактичний трикутник

Найпоширеніший нитковий віддалемір з постійним паралактичним кутом і змінним базисом, який дозволяє вимірювати відстані непрямим способом. Цей прилад, розміщений в зоровій трубі теодоліта або нівеліра, виконано у вигляді двох рівновіддалених від центра горизонтальних рисок сі- тки ниток, що утворюють паралактичний кут променями візування, що проходять через ці риски. Як базис використовують дерев'яні рейки з сантиметровими поділками, які встановлюють у вертикальне положення на місцевості. точність вимірювання відстаней нитковим віддалеміром в сприятливих умовах 1: 300. Відстань, яку вимірюють нитковим віддалеміром, м,

де К = 100 - коефіцієнт ниткового віддалеміра;

• ФФФ • ٠.. ¡٠

п - різниця відліків на рейці між крайніми штрихами сітки зорової труби; с - стала віддалеміра (в сучасних приладах, с = 0.).

Принцип вимірювання довжини ліній радіофізичними віддалемірами оснований на визначенні часу, за який електромагнітні хвилі проходять вимірюваний відрізок в прямому та зворотному напрямах. Комплект від- далеміра включає приймально-передавальний пристрій, встановлений в одній із кінцевих точок, і відбивач хвиль, розміщений на другій кінцевій точці. Відстань, що вимірюється, м,

де- швидкість розповсюдження хвиль, м/с;

- час, за який хвилі проходять відстань передавач-відбивач-приймач, с.

Залежно від методу визначення часу, за який хвилі проходять відстань передавач-відбивач-приймач, віддалеміри ділять на фазові та імпульсні. Фазовий світловіддалемір 2СМ-2 з фіксованими частотами модуляції призначений для вимірювання відстані до 2000 м з середньою квадратичною похибкою 000 100: á. Світловіддалемір СМ-5 дозволяє вимірювати відстані до 500 м з середньою квадратичною похибкою 1: 25 000. Світловід- далеміром МСД-ІМ вимірюють відстані до 500 м з середньою квадратичною похибкою 1: 10 000

Світловіддалемір С-1М, що виробляється на Україні ЦКБ “Арсенал”, призначений для вимірювання відстаней в гірничих виробках та польових умовах. Принцип його дії ґрунтується на вимірюванні фази сигналу світла, що відбивається в місці, яке контролюється. Обладнаний лімбами для вимірювання кутів з невисокою точністю: горизонтальних 10 мінут й вертикальних один градус. Діапазон вимірювання відстаней: при одному відбивачеві - 5...5000 м, а при декількох відбивачах - 5...5000 м з точністю ± (5 + 5-10^-6 Б) мм.

Світловіддалемір Блеск - 2 (2СТ - 10), що виробляється Уральським заводом (Росія), призначений для вимірювання довжин ліній до 10 км. Управління процесом вимірювання забезпечує вмонтована мікро-ЕОМ. Результати вимірювань, з врахуванням поправок на атмосферний тиск й температуру, видаються на табло та можуть бути введені в накопичувач. Відбивач є однопризмовий або шестипризмовий. Діапазон вимірювання відстаней 2.. 10 000 м з похибкою ± (5 + 3 • 10^-6 Б) мм.

Швидко й точно без сторонньої допомоги дозволяють вимірювати відстані ручні без відбивачів лазерні віддалеміри. Для автоматичного вимірювання відстані вони використовують лазерний промінь, що відбивається від поверхні й повертається назад до приладу. Прилад випромінює сигнал в червоному спектрі видимого діапазону, що дозволяє бачити точку, до якої вимірюється відстань. Круглий рівень дозволяє контролювати горизонтальне положення приладу.

Для вимірювань використовують ручні лазерні віддалеміри компанії Sokkia: Mini Meter MM 30, MM 30 R та MM 100T; SONIN - 45, SONIN - 60 PRO та SONIN 75; DISTO, DISTO classic та DISTO meno. Технічні характеристики: ММ 30 та ММ 30 R - діапазон вимірювання 0,2...30 м, з відбиваючого маркою 20...100 м, точність вимірювань ± (3 + 50 • 10^-6 D) мм; а ММ 100 - діапазон вимірювання 0,2...100 м, з відбивачем 20...3000 м, точність ± (20 + 3 • 10^-6 D) мм. Технічні характеристики віддалемірів серії SONIN: відстань вимірювання SONIN - 45 до 14 м, SONIN - 60 PRO до 18 м й SONIN - 75 до 22 м з точністю ± (10 + 0,01 D) мм, а серії DISTO - 0,2...30 м,DISTO classic - 0,3...40 м й DISTOmeno - 0,3...30 м та відповідно з відбиваючого маркою 20...100 м, 40...100м, 20...100 м з точністю ± 3 мм.

Список літератури

Для спеціальності 5.06010101 «Будівництво та експлуатація будівель та споруд»

1.      Войтенко С.П. Інженерна геодезія: підручник. - К.: Знання, 2012. - 574с.

.        Ганьшин В. Н. Геодезические работы в строительстве. М.: Стройиздат,1987.-208 с.

.        Глотов Г. Ф. Геодезия.- М.: Стройиздат, 1979.-263с.

.        Григоренко А.Г.,Киселев М.И.Инженерная геодезия. -М.: 1998.-264 с.

.        Іщак М.В. Основи геодезії. Київ: Грамота, 2007р.- 447с.

.        Киселев М. И., Лукьянов В. Ф. Лабораторный практикум по геодезии М.: Стройиздат, 1987.- 208 с.

.        Куштин И. Ф., Куштин В. И. Инженерная геодезия. Ростов-на-Дону, 2002.-416 с.

.        Ливанов М. М. Геодезия в строительстве. М.: Стройиздат, 1973.-237 с.

.        Матаев А.Ф. Універсальні геодезичні таблиці. - М.: «Недра», 1979, 143с

.        Могильний С. Г., Войтенко С. П. Геодезія. Донецьк, 2003.-458 с.

.        Новак Б.І. Геодезія: Підручник. - 2 -ге вид. переробл. та доповн. - К.: «Арістей», 2008. - 284с.

.        Хаметов Т.И. Геодезическое обеспечение проектирования, строительства и эксплуатации зданий, сооружений. М.: изд.-во АСВ, 2002р.,199с.

Для спеціальності 5.06010201 «Архітектурне проектування та внутрішній інтер’єр»

1.      Войтенко С.П. Інженерна геодезія: підручник. - К.: Знання, 2012. - 574с.

2.  Ганьшин В. Н. Геодезические работы в строительстве. М.: Стройиздат,1987.-208 с.

3.      Ганьшин В.Н., Хренов Л.С. Таблиці для розбивки колових і перехідних кривих. К.: «Будівельник», 1974, стр.432

.        Глотов Г. Ф. Геодезия.- М.: Стройиздат, 1979.-263с.

.        Григоренко А.Г.,Киселев М.И.Инженерная геодезия. -М.: 1998.-264 с.

6.      Іщак М.В. Основи геодезії. Київ: Грамота, 2007р.- 447с.

7.  Киселев М. И., Лукьянов В. Ф. Лабораторный практикум по геодезии М.: Стройиздат, 1987.- 208 с.

8.      Коршак Ф.А. Геодезия.Изд.6, перераб. та доп. М., «Недра», 1976, 375с.

.        Куштин И. Ф., Куштин В. И. Инженерная геодезия. Ростов-на-Дону,

.        2002.-416 с.

.        Ливанов М. М. Геодезия в строительстве. М.: Стройиздат, 1973.-237 с.

.        Могильний С. Г., Войтенко С. П. Геодезія. Донецьк, 2003.-458 с.

13.    Новак Б.І. Геодезія: Підручник. - 2 -ге вид. переробл. та доповн. - К.: «Арістей», 2008. - 284с.

.        Хаметов Т.И. Геодезическое обеспечение проектирования, строительства и эксплуатации зданий, сооружений. М.: изд.-во АСВ, 2002р.,199с.

Для спеціальності 5.05060103 «Монтаж і обслуговування теплотехнічного устаткування і систем теплопостачання»

1.      Войтенко С.П. Інженерна геодезія: підручник. - К.: Знання, 2012. - 574с.

2.  Ганьшин В.Н. Геодезические работы в строительстве. М.: Стройиздат,1987.-208 с.

3.      Глотов Г. Ф. Геодезия.- М.: Стройиздат, 1979.-263с.

.        Григоренко А.Г.,Киселев М.И.Инженерная геодезия. -М.: 1998.-264 с.

5.      Іщак М.В. Основи геодезії. Київ: Грамота, 2007р.- 447с.

6.  Киселев М. И., Лукьянов В. Ф. Лабораторный практикум по геодезии М.: Стройиздат, 1987.- 208 с.

7.      Коршак Ф.А. Геодезия.Изд.6, перераб. та доп. М., «Недра», 1976, 375с.

.        Куштин И. Ф., Куштин В. И. Инженерная геодезия. Ростов-на-Дону, 2002.-416 с.

.        Ливанов М. М. Геодезия в строительстве. М.: Стройиздат, 1973.-237 с.

.        Матаев А.Ф. Універсальні геодезичні таблиці. - М.: «Недра», 1979, 143с

.        Могильний С. Г., Войтенко С. П. Геодезія. Донецьк, 2003.-458 с.

12.    Новак Б.І. Геодезія: Підручник. - 2 -ге вид. переробл. та доповн. - К.: «Арістей», 2008. - 284с.