Измерение способы измерений геодезии

Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Измерение способы измерений геодезии». Если у Вас нет времени на чтение или статья не полностью решает Вашу проблему, можете получить онлайн консультацию квалифицированного юриста в форме ниже.

Их суть заключается в определении расстояний между точками в конкретной последовательности с помощью специальных приборов и инструментов. В линейных средствах замеров можно выделить несколько от самых простых с применением мерных рулеток до высокоточных определений длин сторон с помощью современных свето-дальномеров.

Фотограмметрия с использованием беспилотников

Наряду как с классическими методами геодезических измерений, так и современными приборами и технологиями, применяемыми для съёмки местности, все чаще используют беспилотники, квадрокоптеры.

К дронам крепят цифровые фотокамеры и получают с их помощью:

• цифровые 3D-модели местности и рельефа;
• фотосхемы и фотопланы при аэрофотосъемке;
• ортофотопланы, топографические планы.

Беспилотники и квадрокоптеры для геодезических измерений оснащены встроенными или выносными геодезическими платами-приёмниками. Для картографирования местности маршрут съёмки планируют между специальными опорными точками.

Среди преимуществ беспилотников и квадрокоперов как инструментов фотограмметрического метода геодезических измерений:

• система точного позиционирования;
• автоматизация маршрута съёмки;
• возможности крепления полезной нагрузки;
• работа в неблагоприятных погодных условиях;
• возможность использования при низких температурах;
• умное распределение энергии;
• длительность пребывания в воздухе;
• наличие автопилота;
• компактность.

Таким способом определяют координаты объектов, создают фотографии местности. При помощи цифровой камеры и GPS-приёмника определяются все данные для построения топографии местности. Используемые приборы: беспилотники, цифровые камеры, GPS-приёмники, геодезические платы, опорные точки.

Представления о форме и размерах Земли, существовавшие в разные времена, были весьма различными, порой просто фантастичными, как, например, в Средние века. Однако мысль о шарообразности Земли высказывалась не один раз многими учеными.

Древние индусы, вавилоняне и греки считали Землю плоской или плоско-выпуклой, и что она держится на опорах. Впервые идея о шарообразности Земли была выдвинута, вероятно, халдейскими жрецами в VI в. до н.э. С таким же утверждением выступал грек Фалалей. Живший в VI в. до н.э. древнегреческий философ и математик Пифагор утверждал, что Земля, как «совершенное тело», должна иметь совершенную форму шара, а его современник Парменид объяснил, что никаких подпор у Земли нет. Великий греческий ученый Аристотель в своем трактате «О небе» привел ряд доказательств шарообразности Земли.

Что касается размеров земного шара, то попытки измерить Землю, делались не один раз. Однако, первое исторически достоверное измерение Земли проделал древнегреческий ученый Эратосфен в III в. до н.э. Он заметил, что в двух египетских городах, расположенных па Ниле, в одно и то же время солнце стоит в Сиене (нынешнем Асуане) почти в зените, тогда как в Александрии светит под углом. Зная расстояние S между городами (на рис. 1 дуга сферы AС) и измерив с помощью гномона, закрепленного в полусферической чаше, угол z (зенитное расстояние), Эратосфен вычислил радиус Земли R: R = (180°  S)/(), z = .

Поскольку расстояние между городами в то время измерялось и стадиях, мы не можем сейчас сказать, насколько точен был результат измерений Эратосфена. Стадией греки называли расстояние, которое проходил человек спокойным шагом от момента появления края солнца над горизонтом до момента появления всего его диска, что составляет примерно 158 – 185 м. Современные расчеты, выполненные при этих приблизительных значениях, дали результат R = 6 311–6 320 км, который следует признать вполне удовлетворительным, поскольку сейчас мы принимаем радиус Земли равным 6 371 км.

Виды съёмок местности

Каждый из типов съёмок участка преследует свои цели и отличается сложностью составления плана. Итоговая стоимость документов также зависит от сложности технической документации.

Различают следующие типы съёмок:

• Геодезическую. Сбор информации об участке для составления технического плана на строительство, проведения коммуникаций, прокладывания дорог и т.д. Главная задача геодезиста при работе — определить особенности ландшафта выбранной местности. Итог работ — план местности на бумажном или электронном носителе с расположением физических объектов.
• Кадастровая. Проведение съёмки заказывают при необходимости установить юридическое право на владение участком. Основная цель — обозначение границ участка и согласование их с владельцами соседних территорий. По окончанию работ ожидают межевания территории и присвоения ей кадастрового номера в Едином государственном реестре.
• Тахеометрическая. Основной вид съёмки незастроенных или малозастроенных территорий. При проведении работ обозначают не только плановое, но и высотное расположение объектов. В итоговом плане отображают вертикальный срез местности. Необходима для исследования рельефа участка небольшого размера, например, определения максимальной и минимальной величины высоты.

Что включает в себя геодезическая съемка?

Для качественного результата проведенной геодезической съемки очень важно пользоваться лишь проверенными геодезическими приборами и инструментами, соблюдая при этом действующие разработанные методики. Используется геодезическая съемка в Москве в таких спектрах, как географические работы, добыча полезных ископаемых, воздушная навигация и т.д., но зачастую она применяется в работе проектировщиков и строителей. С целью проектирования местности геодезическая съемка осуществляется в составе инженерно-геодезических изысканий.

К этому относятся:

• геодезическая и топографическая съемка коммуникаций, находящихся под земле;
• камеральная работ;
• процесс систематизации полученной информаци;
• создание планов и топографических карт;
• утверждение полученных результатов с собственниками земельных коммуникаци;
• осуществление экспертизы итоговых материалов (что такое геодезическая экспертиза?);
• сдача в архив Геофонда.

Строительная цель геодезической съемки заключается в проведении исполнительной съемки готовых объектов.

Геодезические приборы

При геодезических работах используются различные геодезические приборы. Для начала рассмотрим их краткий перечень:

Электронный тахеометр. Многофункциональный геодезический прибор, сочетающий в себе теодолит, лазерный дальномер и компьютер, предназначенный для решения множества строительных и геодезических задач. Наиболее популярны тахеометры Topcon, Sokkia, Leica

Теодолит геодезический инструмент для определения направлений и измерения горизонтальных и вертикальных углов при геодезических работах. Наиболее популярны теодолиты Sokkia, Pentax, Vega

Нивелир геодезический инструмент для определения разницы высот точек земной поверхности. Наиболее популярны нивелиры Leica, Sokkia, Pentax

GPS приемник геодезический прибор для выполнения спутниковых определений

Приборы вертикального проектирования предназначены для передачи планового положения точек в зенит (вверх) или надир (вниз). ПВП применяются при строительстве высотных зданий, сооружений и дымовых труб. Используются при установке буровых вышек, теле- и радиоантенн и др.

Гиротеодолит — гироскопическое визирное устройство, предназначенное для ориентирования туннелей, шахт, топографической привязки и др. Служит для определения азимута (пеленга) ориентируемого направления и широко используется при проведении маркшейдерских, геодезических, топографических и др. работ.

Новым их поколением является электронное и лазерное оборудование, пришедшее на смену оптическому. Современные инструменты, использующиеся для геодезических съёмок, будут рассмотрены в следующих главах.

На рисунке 1.65 изображены основные плоскости и оси теодолита. ГГ, ВВ — следы плоскостей горизонтального и вертикального кругов; LL, ll, l’l’ — ось цилиндрического накладного уровня, цилиндрического уровня при алидаде горизонтального и вертикального кругов; vv, hh, рр — вертикальная ось теодолита, ось вращения зрительной трубы и оси вращения подъемных винтов соответственно; zz — визирная ось, проходит через перекрестие сетки нитей и оптический центр объектива.

Рис. 1.65. Геометрическая схема высокоточного теодолита

Плоскость горизонтального круга и ось вращения трубы должны быть перпендикулярны к вертикальной оси теодолита. Визирная ось трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы. Ось вращения алидады и ось вращения горизонтального круга должны проходить через центр кольца делений лимба. При угловых измерениях вертикальная ось теодолита должна совпадать с отвесной линией в точке его стояния. Нарушения геометрической схемы теодолита приводят к ошибкам в отсчетах и в итоге — к ошибкам в конечных результатах угловых измерений.

В теодолите должны быть согласованы точность изготовления осевой системы, точность нанесения делений, точность визирования, точность изготовления и компоновки узлов отсчетного устройства, точность изготовления цилиндрических уровней, компенсаторов и т. д.

Горизонтальный и вертикальный круги являются главными частями теодолита — угломерного прибора, при помощи которого измеряют горизонтальные и вертикальные углы.

На рисунке 1.66 приведена схема теодолита.

Рис. 1.66. Схема теодолита: 1 — стеклянный горизонтальный круг;
2 — стеклянный вертикальный круг; 3 — алидада; 4 — зрительная труба; 5 — колонка; 6 — цилиндрический уровень; 1 — окулярная часть отсчетного микроскопа; 8 — подъемный винт; 9 — подставка; 10 — головка штатива; 11 — закрепительный винт

В настоящее время горизонтальный и вертикальный круги (лимбы) изготавливают из стекла, на скошенных краях лимбов нанесены деления от 0 до Зб0°, интервал между делениями обычно равен 5,10, 20, 30′ или 1° и называйся ценой деления лимба. Над лимбом помещают вращающуюся вокруг вертикальной оси верхнюю часть теодолита, состоящую из алидады 3 и зрительной трубы 4 (рис. 1.66).

При вращении зрительной трубы вокруг горизонтальной оси HH₁ установленной на подставке (колонке) 5, образуется вертикальная плоскость, которую называют коллимационной. Оси вращения zz₁ алидады и лимба, называемые вертикальной осью прибора, должны совпадать. Для фиксирования отсчета по лимбу на алидаде имеется индекс. Для повышения точности отсчета используют специальные отсчетные устройства. Угломерные круги закрывают металлическими кожухами.

Вертикальную ось zz₁ теодолита приводят в отвесное положение, а плоскость лимба — в горизонтальное положение по цилиндрическому уровню 6 с помощью подъемных винтов 8.

Зрительная труба жестко скреплена с лимбом вертикального круга и вращается вокруг горизонтальной оси HH₁ ее поворот на 180° называют переводом трубы через зенит, при этом вертикальный круг, если смотреть от окуляра, относительно зрительной трубы может располагаться справа (круг право П) или слева (круг лево Л).

Результаты геодезических измерений

Цель исполнительной съемки — определить точность вынесения проекта в натуру и выявить все отклонения от проекта, допущенные в процессе строительства. Это достигается путем определения фактических координат характерных точек построенных зданий и сооружений.

Тахеометр электронный 4Та5предназначен для измерения наклонных расстояний, горизонтальных и вертикальных углов и превышений при выполнении топографо-геодезических работ, тахеометрических съемках, а также для решения прикладных геодезических задач. Результаты измерений могут быть занесены во внутреннюю память и переданы в персональный компьютер через интерфейс RS-232C.

ООО «(Вода в удовольствие», в лице директора Попокина Сергея Леонтьевича, выражает благодарность кампании ООО «ИР-Проект» за высокое качество разработанной проектной документации для строительства здания для производства пластиковой тары и бутилирования воды на нашей площадке в Истре.

Разработанные Федеральной службой геодезиии картографии России концепция и программа перехода топографо-геодезического производства на автономные методы спутниковых координатных определений изложены в работе Е. А. Жалковского, Г. В. Демьянова, В. И. Зубинского, П. Л. Макаренко, Г. А.

В большинстве случаев этого прибора достаточно для фиксации всех необходимых измерений на объекте, при условии, что точность прибора соответствует виду работ.

В соответствии с частью 3 статьи 6 сведения о геодезической основе кадастра вносятся в кадастр на основании подготовленных в результате выполнения указанных работ документов.

Фотограмметрия с использованием беспилотников

Наряду как с классическими методами геодезических измерений, так и современными приборами и технологиями, применяемыми для съёмки местности, все чаще используют беспилотники, квадрокоптеры.

К дронам крепят цифровые фотокамеры и получают с их помощью:

• цифровые 3D-модели местности и рельефа;
• фотосхемы и фотопланы при аэрофотосъемке;
• ортофотопланы, топографические планы.

Беспилотники и квадрокоптеры для геодезических измерений оснащены встроенными или выносными геодезическими платами-приёмниками. Для картографирования местности маршрут съёмки планируют между специальными опорными точками.

Среди преимуществ беспилотников и квадрокоперов как инструментов фотограмметрического метода геодезических измерений:

• система точного позиционирования;
• автоматизация маршрута съёмки;
• возможности крепления полезной нагрузки;
• работа в неблагоприятных погодных условиях;
• возможность использования при низких температурах;
• умное распределение энергии;
• длительность пребывания в воздухе;
• наличие автопилота;
• компактность.

Таким способом определяют координаты объектов, создают фотографии местности. При помощи цифровой камеры и GPS-приёмника определяются все данные для построения топографии местности. Используемые приборы: беспилотники, цифровые камеры, GPS-приёмники, геодезические платы, опорные точки.

Бизнес: • Банки • Богатство и благосостояние • Коррупция • (Преступность) • Маркетинг • Менеджмент • Инвестиции • Ценные бумаги: • Управление • Открытые акционерные общества • Проекты • Документы • Ценные бумаги — контроль • Ценные бумаги — оценки • Облигации • Долги • Валюта • Недвижимость • (Аренда) • Профессии • Работа • Торговля • Услуги • Финансы • Страхование • Бюджет • Финансовые услуги • Кредиты • Компании • Государственные предприятия • Экономика • Макроэкономика • Микроэкономика • Налоги • Аудит
Промышленность: • Металлургия • Нефть • Сельское хозяйство • Энергетика
Строительство • Архитектура • Интерьер • Полы и перекрытия • Процесс строительства • Строительные материалы • Теплоизоляция • Экстерьер • Организация и управление производством

Определение положения объекта с помощью инерциальной системы.

В этих системах измерительный прибор устанавливается на гиростабилизированной платформе, которая не воспринимает движения аппарата-носителя. Ориентировка в пространстве платформы, укрепленной на шарнирной опоре, поддерживается системой гироскопов и акселерометров обычно таким образом, чтобы одна из осей всегда была направлена вертикально вверх. Показания акселерометра используются для определения ускорений носителя в трех взаимно перпендикулярных направлениях. По этим данным рассчитывают относительные скорости системы и определяют относительное положение во всех трех координатных осях. Необходимо также учитывать ускорение силы тяжести, поскольку оно неотличимо от инерциальных ускорений, регистрируемых приборами. Процедура съемок требует, чтобы носитель (автомобиль или вертолет), на котором установлены приборы, каждые несколько минут останавливался для калибровки приборов и устранения систематических приборных погрешностей. При длине одного хода ок. 75 км точность определения плановых координат составляет 40 см, высотных – ок. 50 см, а на более коротких расстояниях – несколько сантиметров.

Фотограмметрия с использованием беспилотников

Наряду как с классическими методами геодезических измерений, так и современными приборами и технологиями, применяемыми для съёмки местности, все чаще используют беспилотники, квадрокоптеры.

К дронам крепят цифровые фотокамеры и получают с их помощью:

• цифровые 3D-модели местности и рельефа;
• фотосхемы и фотопланы при аэрофотосъемке;
• ортофотопланы, топографические планы.

Беспилотники и квадрокоптеры для геодезических измерений оснащены встроенными или выносными геодезическими платами-приёмниками. Для картографирования местности маршрут съёмки планируют между специальными опорными точками.

Среди преимуществ беспилотников и квадрокоперов как инструментов фотограмметрического метода геодезических измерений:

• система точного позиционирования;
• автоматизация маршрута съёмки;
• возможности крепления полезной нагрузки;
• работа в неблагоприятных погодных условиях;
• возможность использования при низких температурах;
• умное распределение энергии;
• длительность пребывания в воздухе;
• наличие автопилота;
• компактность.

Таким способом определяют координаты объектов, создают фотографии местности. При помощи цифровой камеры и GPS-приёмника определяются все данные для построения топографии местности. Используемые приборы: беспилотники, цифровые камеры, GPS-приёмники, геодезические платы, опорные точки.

Метод определения расстояния и масштаб съемки	Расстояния до контуров, м
четких	нечетких
При измерении нитяным дальномером
1:2000	100	150
1:1000	60	100
1:500	40	80
При измерении лентой или оптическим дальномером
1:2000	250	300
1:1000	180	200
1:500	120	150

Глобальное позиционирование

Методы, используемые для определения положения опорных точек в пределах области, подлежащей нанесению на карту, аналогичны методам , используемым в навигации. Однако в геодезии требуется большая точность, и это достижимо, потому что наблюдатель и прибор неподвижны на земле, а не на корабле или самолете, который не только движется, но и подвержен ускорениям, что делает невозможным использование спиртового уровня для точных измерений высот звезд.

Техника определения местоположения по наблюдениям за небесными объектами быстро устаревает. Практикуя его, землемер использует теодолит с духовным уровнем для точного измерения высоты Солнца в разное время суток или нескольких известных звезд в разных направлениях. Каждое наблюдение определяет линию на поверхности Земли, на которой должен находиться наблюдатель; несколько таких линий дают фиксацию, точность которой определяется тем, насколько близко эти линии встречаются в точке. Для определения долготы необходимо также записать среднее время по Гринвичу каждого наблюдения. Это было получено с 1884 года с помощью точного хронометра, который проверялся по крайней мере один раз в день по сигналам времени, передаваемым телеграфно по наземным линиям и подводным кабелям или передаваемым по радио.

Более поздняя процедура глобального позиционирования основана на использовании спутников, местоположение которых в любой момент времени точно известно, поскольку они постоянно наблюдаются с ряда станций во всех частях мира. Координаты этих станций устанавливались путем очень крупномасштабной триангуляции на основе сочетания радиолокационных наблюдений расстояний и измерений направлений движения специальных аэростатов или мигающих спутников, полученных путем фотографирования их в известные моменты времени на фоне неподвижных звезд.

Основной метод использования спутников для точного позиционирования основан на применении эффекта Доплера. Радиосигнал передается спутником на постоянной частоте, но стационарный наблюдатель обнаруживает более высокую частоту, когда спутник приближается, и более низкую, когда он удаляется. Скорость падения частоты зависит от расстояния наблюдателя от траектории спутника, поэтому определение этой скорости обеспечивает измерение этого расстояния. В момент наиболее близкого приближения спутника наблюдаемая частота совпадает с передаваемой, поэтому в это время наблюдатель должен находиться где-то вдоль линии под прямым углом к траектории спутника. Поскольку этот след над поверхностью Земли точно известен во все времена, эти данные определяют положение наблюдателя.

Авиация и фотография произвели революцию в детальном картографировании объектов, видимых с воздуха. Однако аэрофотосъемка-это не карта. Например, в случае здания парламента и Вестминстерского моста в Лондоне вершины башен при нанесении на карту совпадали бы с углами фундаментов. На аэрофотоснимке, однако, они бы этого не сделали, будучи смещены радиально от центра. Важным свойством вертикальных аэрофотоснимков является то, что углы правильно представлены в их центрах, но только там. Подобные искажения присутствуют и на фотографиях холмистой местности. Эта проблема может быть решена двумя основными способами, в зависимости от относительных масштабов карты и фотографий, а также от того, требуются ли контуры на карте. Более старый метод, пригодный для составления планиметрических карт в масштабах меньших, чем фотографии, широко использовался во время и после Второй мировой войны для картографирования больших районов пустынной и малонаселенной страны; горные районы можно было зарисовать, но рельеф не был точно показан.

Топографическая съемка подводных объектов, или гидрографическая съемка, ранее требовала методов, весьма отличных от наземной съемки, по двум причинам: геодезист обычно двигался, а не стоял неподвижно, и нанесенная на карту поверхность не была видна. Первая проблема, затрудняющая установление рамок, кроме как вблизи суши или в мелководных районах, решалась путем мертвого счета между точками, установленными астрономическими фиксированиями. По сути дела, траверс будет проходить с учетом пеленга судна, измеренного компасом, и расстояний, полученных либо путем измерения скорости и времени, либо с помощью современного журнала, который непосредственно записывает расстояния. Они должны быть проверены часто, потому что, как бы ни были точны журнал или указатель скорости полета и компас, след корабля или самолета не совпадает с его курсом. Поперечные течения или ветры постоянно сбивают судно с курса, а те, что идут вдоль курса, влияют на скорость и расстояние, проходящие по земле внизу.

Единственный способ, с помощью которого гидрограф мог составить карту морского дна до появления подводного Эхо-зондирования и телевидения, состоял в том, чтобы через определенные промежутки времени выбрасывать за борт зондирующую линию со свинцовым грузом на конце и измерять длину этой линии, когда груз достигнет дна. Линия была обозначена саженями, то есть единицами в одну тысячную морской мили, или примерно в шесть футов (1,8 метра).

Зондирование свинцовой линией, очевидно, происходит очень медленно, особенно в глубоких водах, и введение Эхо-зондирования в начале 20-го века ознаменовало собой значительное улучшение. Это стало возможным благодаря изобретению электронных приборов для измерения коротких промежутков времени. Эхо-зондирование зависит от времени промежутка между передачей короткого громкого шума или импульса и его возвращением от цели—в данном случае дна моря или озера. Звук распространяется в воде со скоростью около 5 000 футов (1500 метров) в секунду, так что точность измерения временных интервалов в несколько миллисекунд дает глубину в пределах нескольких футов.

Температура и плотность воды влияют на скорость, с которой звуковые волны проходят через нее, и необходимо учитывать изменения этих свойств. Отраженные сигналы записываются несколько раз в секунду на движущуюся полоску бумаги, показывая масштабирование глубины под гусеницей корабля. Эхо может также показать другие объекты, такие как косяки рыб, или они могут показать двойственную природу дна, где слой мягкой грязи может лежать поверх скалы. Первоначально измерялась только глубина, которая была непосредственно под кораблем, оставляя промежутки между следами корабля. Более поздние изобретения, включающие в себя боковые гидролокаторы и телевизионные камеры, позволили заполнить эти пробелы. В то время как измерения глубин вдали от следа судна не столь точны, снимки показывают любые опасные объекты, такие как скальные вершины или обломки, и тогда исследовательское судно может быть перенаправлено для их детального изучения.

Современные методы определения местоположения с помощью радиолокатора значительно упростили весь процесс, так как местоположение судна теперь известно непрерывно по фиксированным станциям на берегу или по спутниковым следам. Еще одним современным методом является использование снимков, сделанных с самолетов или спутников, чтобы указать на наличие и форму мелководных участков и помочь в планировании их детального обследования.

Альтернативой использованию радиолокационных или спутниковых сигналов для непрерывной и автоматической регистрации положения судна является применение инерциальных систем наведения. Эти устройства, разработанные для удовлетворения военных потребностей, обнаруживают каждое ускорение, связанное с движением корабля от его известной начальной точки, и преобразуют их и прошедшее время в непрерывную запись пройденного расстояния и направления.

Для детального изучения морского дна дно зондирующего свинца было выдолблено, чтобы держать заряд смазки, чтобы забрать образец с морского дна. Сегодня телевизионные камеры могут быть опущены, чтобы передавать изображения обратно на разведывательный корабль, хотя их дальность действия ограничена степенью проникновения света в воду, которая часто бывает мутной. Обычные камеры также используются попарно для получения стереоскопических снимков подводных сооружений, таких как буровые установки или обломки древних кораблей.

Какие программы применяются для обработки измерений?

В геодезии проводят 2 вида измерений:

• прямые – получаются непосредственным измерением – длины линий, расстояния,
• косвенные – определяются вычислениями по формулам, относительно исходных прямых измерений.

В зависимости от применения определенных геодезических инструментов обработку измерений, полученных в ходе полевых работ, можно выполнить двумя способами:

• с помощью программ общего применения.

Например, Microsoft Excel (электронные таблицы). В ней содержится набор различных формул, и ей оптимально пользоваться при простых вычисления и небольшом объеме данных.

• с помощью специализированных программ.

Похожие записи:

• Новые бланки трудовых книжек с 1 января 2023 года: что нужно знать работодателю
• Варианты оплаты госпошлины за паспорт РФ
• Можно ли поменять и получить паспорт в другом городе