Решение геодезических задач по топографической карте

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт геологии и нефтегазодобычи

Кафедра кадастра и геоинформационных систем

Лабораторная работа №1

по геодезии на тему:

РЕШЕНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ ПО ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЕ

Выполнил

студент группы ПГД-14-1

Привалов Александр

Тюмень 2014

Цель работы: Изучить топографические карты, а также научится решать типовые геодезические задачи по картам

Порядок выполнения работы:

1. Изучить структуру и содержание топографической карты

2. Условные знаки

2.1. Внемасштабные условные знаки

2.2. Площадные (масштабные) условные знаки

2.3. Линейные условные знаки

2.4. Поясняющие подписи и надписи

3. Измерить расстояния между точками А, В, С, используя численный, линейный и поперечный масштабы

4. Определить прямоугольные координаты точек А, В, С

5. Определить географические (геодезические) координаты точек А, В, С

6. Измерить углы ориентирований линий АВ, ВС, СА

6.1. Измерить дирекционные углы

6.2. Вычислить истинные азимуты

6.3. Вычислить магнитные азимуты

7. Определить абсолютные высоты точек А, В, С

8. Вычислить превышения между точками

9. Определить уклоны и углы наклона линий АВ, ВС, СА

10. Построить профиль местности по линии АВ

1. Изучить структуру и содержание топографической карты

Структура

Математическая часть:

а) картографическая проекция и градусная сетка,

б) масштаб карты,

в) опорные пункты,

г) рамка карты;

Физико-географическая часть:

а) гидрография,

б) рельеф,

в) почвенно-растительный покров,

г) другие физико-географические объекты; Социально-экономическая часть:

а) населённые пункты,

б) пути сообщения и средства связи,

в) промышленные, сельскохозяйственные и лесохозяйственные объекты,

г) культурные объекты: учреждения народного просвещения, здравоохранения, социального обеспечения и археологические памятники,

д) элементы административно-политического деления территории -- государственные и административные границы, столицы и административные центры, таможни и другие социально-политические объекты.

Содержание - главная часть любой географической карты, в том числе топографической, - может быть разделено на отдельные географические элементы по однородным группам объектов, изображающихся на карте, например,

· геодезические и астрономические пункты;

· населенные пункты и отдельные строения;

· промышленные, сельскохозяйственные и социально-культурные объекты;

· гидрография (береговая линия морей, озер, прудов и других водоемов, прибрежная полоса морей, реки, ручьи, каналы, канавы, естественные и искусственные источники и гидротехнические сооружения);

· дорожная сеть (железные и автогужевые дороги, тропы) и дорожные сооружения;

· рельеф суши, дна морей, крупных рек и водоемов;

· растительный покров;

· грунты, болота, солончаки, поверхности с микрорельефом;

· границы и ограждения.

На картах помечаются географические названия, пояснительные подписи и численные характеристики местных предметов.

2. Условные знаки

Внемасштабные условные знаки применяются для изображения на карте или плане таких объектов, которые не могут быть предъявлены в соответствующем масштабе из-за их небольших размеров. (примеры внемасштабных условных знаков[3] в приложении №1)

Площадные (масштабные) условные знаки применяются для изображения в масштабе карты или плана объектов, занимающих на местности значительную площадь; эти знаки всегда масштабны. (примеры площадных условных знаков[4] в приложении №1)

Линейные условные знаки применяются для изображения на карте или плане линейных объектов: дороги, реки, границы и т.д. Длина таких объектов выражается в масштабе карты или плана, а их ширина - вне масштаба. (примеры линейных условных знаков[1] в приложении №1)

Поясняющие условные знаки служат для обеспечения более полной характеристики изображаемых на карте или плане объектов, и они применяются в сочетании с масштабными и внемасштабными знаками. Собственные названия изображаемых объектов (топонимы) и различные надписи на картах или планах также носят характер пояснительных условных знаков. (примеры поясняющих условных знаков[2] в приложении №1)

3. Измерить расстояние между точками А, В, С, используя численный, линейный и поперечный масштабы

А) Численный масштаб = m - масштаб карты

1. АВ = 141,5мм*50000 = 7035000 мм = 7075 м.

2. ВС = 161,0мм*50000 = 8070000 мм = 8050 м.

3. СА = 118,0мм*50000 = 5905000 мм = 5900 м.

Б) Линейный масштаб рассчитывается с помощью масштабной линейки и измерителя (результаты измерений расстояний АВ, ВС и СА приведены в приложении №3)

В) Поперечный масштаб рассчитывается с помощью измерителя и построенной номограммы (результаты измерений расстояний АВ, ВС и СА приведены в приложении №3)

Таблица №1

Наименование линий	Расстояние между точками S, м	Разница расстояний между точками ДS, м
	Численный масштаб	Линейный масштаб	Поперечный масштаб	Численный и линейный	Линейный и поперечный	Численный и поперечный
АВ	7075	7080	7070	5	10	5
ВС	8050	8060	8050	10	10	0
СА	5900	5910	5910	10	0	10

4. Определить прямоугольные координаты точек А, В, С

1. = + Д = 5425 км Д = 6,9 мм*50 = 345 м.

25291 км = 2,1 мм*50 = 105 м.

= + Д = 5429 км Д = 8,05 мм*50 = 402,5 м.

25296 км = 17,1 мм*50 = 855 м.

= + Д = 5421 км Д = 9,5 мм*50 = 475 м.

25295 км = 11,5 мм*50 = 575 м.

Таблица №2

Наименование точек	Прямоугольные Координаты точек
	Х	Y
А	5425,345	25291,105
В	5429,4025	25296,855
С	5421,475	25295,575

5. Определить географические (геодезические) координаты точек А, В, С

1. = + Д = 48°55? Д = 32??

= + Д = 66°09? Д = 54??

2. = + Д = 48°57? Д = 49??

= + Д = 66°13? Д = 30??

3. = + Д = 48°53? Д = 32??

= + Д = 66°12? Д = 49??

Таблица №3

Наименование точек	Географические(геодезические) координаты точек
	Географические(геодезические)
	B	L
А	48°55?32??	66°09?54??
В	48°57?49??	66°13?30??
С	48°53?32??	66°12?49??

6. Измерить углы ориентирований линий АВ, ВС, СА

Измерить дирекционные углы

= 59° = 188°30? = 311°

Вычислить истинные азимуты по формуле: А=б-г, где г=1°58?

= 59° - 1°58? = 57°02?

= 188°30? - 1°58? = 186°32?

= 311° - 1°58? = 309°02?

Вычислить магнитные азимуты по формуле: =А-д, где д=3°19?

= 57°02? + 3°19? = 60°21?

= 186°32? + 3°19? = 189°51?

= 309°02? + 3°19? = 312°21?

Найти расчетные углы по формулам:

= °, где =46° = 59° - 46° + 180° = 193°

=°, где =58° = 193° - 58° + 180° = 315°

=°, где °=315°-76°+180°=419°-360°=59°

Рассчитать разницу между измеренными и расчетными дирекционными углами - Д

Таблица №4

Наименование линий	Углы ориентирования линий
	Дирекционный угол, °	Истинный азимут	Магнитный азимут
	Прямой	Обратный	Расчетный	Д
АВ	59	239	59	0	57°02?	60°21?
ВС	188,5	8,5	193	4,5	186°32?	189°51?
СА	311	131	315	4	309°02?	312°21?

7. Определить абсолютные высоты точек А, В, С

= + * = 20м + *10м = 27 м

= + * = м + *10м = 44,7 м

= + * = м + *10м = 85,4 м

Таблица №5

Наименование точек	Абсолютные высоты точек Н, м
А	44,7
В	27
С	85,4

8. Вычислить превышения между точками А, В, С

= - = 44,7 м - 27 м = 17,7

= - = 85,4 м - 44,7 м = 40.7

= - = 27 м - 85,4 м = -58,4

Таблица №6

Превышение точек	Значение превышения h, м
	17,7
	40.7
	-58,4

топографический карта азимут уклон

9. Определить уклоны и углы наклона линий АВ, ВС, СА

Угол наклона рассчитывается по формуле:

tgн =

1. = arctg = arctg = 0,143°

2. = arctg = arctg = 0,290°

3. = arctg = arctg = -0,567°

Уклон рассчитывается по формуле:

=

1. ===0,0025*100%= 0,25% *1000% = 2,5‰

2. ===0,0051*100% = 0,51% *1000% = 5,1‰

3. ===-0,0099 *100% = -0,99% *1000% = -9,9‰

Таблица №7

Наименование линий	Уклон	Угол наклона, °
	Простой уклон	В процентах, %	В промилле, ‰
АВ	0,0025	0,25	2,5	0,143
ВС	0,0051	0,51	5,1	0,290
СА	-0,0099	-0,99	-9,9	-0,567

10. Описание карты

1) Физико-географические условия в полевой сезон

Город Тюмень располагается на реке Туре, в юго-западной части Западно-Сибирской низменности.

Климат городского округа города Тюмень резко-континентальный, он зависит от физических свойств воздушных масс Азиатского материка и атмосферных явлений, приходящих из Европы. Климатические условия характеризуется суровой продолжительной зимой с длительными морозами и устойчивым снежным покровом, коротким теплым летом, непродолжительными и безморозными переходными периодами. На изменчивость погоды оказывает влияние резкая смена циклонов и антициклонов.

Город Тюмень не защищен горами ни с севера - от вторжения холодного арктического воздуха, ни с юга - от теплых воздушных масс казахских степей и пустынь Средней Азии. С запада часто прорываются через невысокие Уральские горы теплые, влажные ветры Атлантического океана. Свободный воздухообмен и осуществление меридиональной циркуляции, вносит существенные нарушения в распределение давления и вызывает особенно резкие колебания температуры, как в течение месяцев, так и в суточный период. В итоге погода в городе Тюмени неустойчива в любой сезон года.

По гидрометеорологическим условиям территория города Тюмень хорошо изучена, находится в переходной зоне от южной тайги к северной лесостепи и входит в строительно-климатическую зону IВ.

Рассматриваемая территория характеризуется следующими климатическими параметрами: Средняя годовая температура воздуха - +0,7єС. Средняя температура воздуха самого холодного месяца в году - января, -17,2єС. Средняя температура воздуха самого теплого месяца - июля, +17,8єС. Абсолютный минимум температуры воздуха - -46єС. Абсолютный максимум температуры воздуха - +39єС. Годовая абсолютная амплитуда колебания температуры воздуха - 85єС. Продолжительность безморозного периода - 121 день. Периоды с температурой воздуха выше 0є - 197 дней, выше 5є - 164 дня, выше 10є - 125 дней, выше 15є - 79 дней. Относительная влажность воздуха составляет в среднем 75%. Влажность воздуха изменяется по месяцам от 59% до 83%. Наибольшие величины влажности приходятся на холодные месяцы, наименьшие - на весенние месяцы. Сумма годовой испаряемости, меняясь в многолетнем цикле от 400 до 700 мм, составляет 695 мм. Сумма осадков за год составляет 524 мм, за теплый период выпадает 365 мм. Суточный максимум осадков - 111 мм в виде ливня. Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом - 151 день. Средняя высота снежного покрова - 34 см, максимальная - 65 см (снежный покров значительно колеблется по мощности, в зависимости от времени года и защищенности места замера от ветра). Средняя глубина промерзания почвы - 103 см, наибольшая - 182 см. Средняя годовая скорость ветра составляет 3,4 м/сек.

В городской среде климат формируется под воздействием антропогенных факторов. На территории города температура воздуха летом обычно на 4-5°, а зимой на 10-15° выше, чем в пригороде; меньше дней в году с морозами; на 5-7 дней раньше начинается весна, и позднее на 8-16 дней приходит зима.

2) Топографо-геодезическая изученность в районе работ

В районе работ есть геодезические сети, есть карты этого района. Изучаемая мною карта имеет масштаб 1:50000 с высотой сечения 10 м, составлена в 1977 году.

3) Рельеф местности

На юге изучаемого района наблюдается горный рельеф. Постепенно к северу высота спадает, местность становится более ровной, однако встречаются небольшие возвышенности.

Максимальная высота на карте - 134,6 м.

Уклоны рельефа пологие, их значения не превышают 1 %.

4) Дорожная сеть

Дорожная сеть развита достаточно хорошо. Вдоль северной части карты проложена асфальтированная дорога со съездом на проселочную дорогу. Для ее постройки были созданы искусственные насыпи и обрывы, чтобы выровнять трассу.

Также на западе идет шоссе, направленное на юг.

Асфальтированная автомагистраль и шоссе имеют места пересечения с гидрографией. В таких местах установлены мосты. На автомагистрали мосты каменные, на шоссе встречаются как деревянные мосты, так и железобетонный мост.

5) Населенные пункты

На карте можно увидеть достаточно крупный город Предивинск (300 000 - 500 000 населения), поселки сельского и дачного типа: Новичиха (165 домов) и Ильинка (8 домов).

6) Растительность

Наличие рисовых полей, кустарников, редколесья на севере, луговых трав близ реки Кучук, наличие камышовых и тростниковых зарослей в центральной части карты, садов в поселке, сочетание отдельно стоящих деревьев с сухостоем в юго-западной части, редких лесов и кустарников в юго-восточной обеспечивают растительность данного участка карты.

7) Гидрография

Данный участок карты обусловлен наличием трех рек: Уса на западе, Кучук на севере и Иня на юге. Уса и Кучук пересекаются с транспортной сетью. Иня впадает в Усу, средняя глубина которой 12,3 метра. Близ поселка Ночивиха расположено большое озеро Кучукское, в которое впадает река Кучук, и она же из него вытекает. В южной части карты, блищ реки Иня, есть проходимые болота.

Заключение

В ходе данной лабораторной работы я познакомился с топографической картой масштаба 1:50 000, её структурой и содержанием. Данная карта относится к среднемасштабным. На основе полученных знаний научился решать начальные практические задачи по ней. Узнал о четырёх группах условных знаков. Научился рисовать их с учетом масштаба карты. Вычислил расстояние между точками А, В, С тремя способами. Увидел, что существуют различия в измерении между численным, линейным и поперечным масштабами. Ошибки составили до 10м, что допускается в учебных целях. Наиболее точным оказалось измерение расстояния между точками поперечным масштабом.

Узнал формулы, по которым рассчитываются как прямоугольные, так и географические (геодезические) координаты точек. Прямоугольные координаты нашел с помощью координатной сетки, а географические(геодезические) с помощью рамок карты - параллелей и меридианов. Измерил дирекционные углы каждой точки. Узнал формулы для вычисления истинного и магнитного азимута, так как данная карта была составлена в 1977 году, а также расчетные углы. На основе этого осознал, что необходимо постоянно обновлять фонд топографических карт. Узнал, каким образом можно определить абсолютную высоту точки и, соответственно, найти превышение между двумя точками. Погрешность этих вычислений пренебрежительно мала, не более высоты сечения рельефа.

Узнал об уклонах линий, а также об углах наклона. Рассчитал их по соответствующим формулам. Определил уклон как в процентах, так и в промилле и узнал, где это применяется. На основе данных о высотах двух точек построил по профиль рельефа местности по линии. Работа геодезиста делится на полевые и камеральные работы. Полевые осуществляются непосредственно на месте, там проводят все необходимые измерения для разного рода задач, в том числе и для составления топографических карт и планов. Камеральные же работы основаны на оценке и изучении карт и планов. Лабораторная работа № 1 была, своего рода, камеральной и учила меня работе с картами и планами.

Размещено на Allbest.ru