Файл: Gavrilova_Osnovy_topografii.pdf

Федеральное

агентство

по

образованию

Государственное

образовательное

учреждение

высшего

профессионального

образования

«

Тверской

государственный

университет

» 

И

.

И

. 

ГАВРИЛОВА

ОСНОВЫ

ТОПОГРАФИИ

Учебное

пособие

Тверь

 2005 

1

УДК

 528.4(075.8) 

ББК

Д

12

я

73-1 

Г

 12 

Рецензенты

Доктор

технических

наук

, 

профессор

В

.

Я

. 

Степанов

Кандидат

технических

наук

, 

доцент

О

.

А

. 

Козин

И

.

И

. 

Гаврилова

Г

 12          

Основы

топографии

: 

Учебное

пособие

. – 

Тверь

: 

Твер

.

гос

.

ун

-

т

. 

2005. - 132 

с

. 

Изложены

основы

топографии

, 

рассмотрено

устройство

геодезических

приборов

, 

приведены

способы

обработки

полевых

геодезических

измере

-

ний

с

целью

создания

топографических

карт

и

планов

. 

Предназначено

для

студентов

дневной

и

заочной

форм

обучения

географических

факультетов

вузов

.  

Печатается

по

решению

учебно

-

методического

совета

ТвГУ

. 

УДК

 528.4(075.8) 

ББК

Д

12

я

73-1 

Гаврилова

И

.

И

., 2005 

Тверской

государственный

университет

, 2005 

2

Оглавление

Раздел

 1. 

ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ

КАРТЫ

И

ПЛАНЫ

........................................................... 5 

Глава

 1. 

ВВЕДЕНИЕ

.................................................................................................................. 5 

1.1. 

Предмет

топография

и

её

связь

с

другими

науками

........................................................ 5 

1.2. 

Историческая

справка

......................................................................................................... 6 

Глава

 2. 

ОБЩИЕ

СВЕДЕНИЯ

.................................................................................................. 7 

2.1. 

Форма

и

размеры

земли

...................................................................................................... 7 

2.2. 

Элементы

измерения

на

местности

................................................................................... 9 

2.3. 

Абсолютные

и

относительные

отметки

точек

местности

и

превышения

................ 10 

Глава

 3. 

ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ

КАРТЫ

.............................................................................. 11 

3.1. 

Карта

, 

план

......................................................................................................................... 11 

3.2. 

Системы

координат

топографических

карт

.................................................................... 11 

3.3. 

Номенклатура

топографических

карт

............................................................................. 15 

3.4. 

Классификация

карт

по

содержанию

.............................................................................. 19 

3.5. 

Масштабы

топографических

карт

................................................................................... 21 

3.6. 

Оформление

топографических

карт

................................................................................ 21 

3.7. 

Содержание

топографических

карт

................................................................................. 23 

3.8. 

Рельеф

и

его

изображение

на

карте

................................................................................. 23 

3.9. 

Построение

продольного

профиля

местности

по

карте

................................................ 26 

Глава

 4. 

ОРИЕНТИРОВАНИЕ

ЛИНИЙ

................................................................................ 28 

4.1. 

Азимуты

, 

дирекционные

углы

, 

румбы

............................................................................ 28 

4.2. 

Измерение

дирекционных

углов

и

азимутов

на

карте

.................................................. 31 

4.3. 

Прямая

и

обратная

геодезические

задачи

, 

приращение

координат

............................. 32 

4.4. 

Передача

дирекционного

угла

на

линию

........................................................................ 33 

Раздел

 2. 

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ

ПРИБОРЫ

И

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ

ИЗМЕРЕНИЯ

НА

МЕСТНОСТИ

........................................................................................................................... 34 

Глава

 5. 

ОБЩИЕ

СВЕДЕНИЯ

ИЗ

ТЕОРИИ

ПОГРЕШНОСТЕЙ

ИЗМЕРЕНИЙ

.............. 34 

5.1. 

Погрешности

и

их

виды

.................................................................................................... 34 

5.2. 

Свойства

случайных

погрешностей

................................................................................ 35 

5.3. 

Средняя

квадратическая

, 

предельная

и

относительная

погрешности

......................... 36 

5.4. 

Оценка

точности

результатов

измерений

....................................................................... 38 

Глава

 6 . 

ПОНЯТИЕ

ОБ

ИЗМЕРЕНИИ

ДЛИН

ЛИНИЙ

НА

МЕСТНОСТИ

..... 38 

6.1.

Приборы

, 

используемые

при

измерении

длин

линий

местности

.................................. 38 

6.2. 

Устройство

штриховой

ленты

.......................................................................................... 39 

6.3. 

Измерение

длин

линий

местности

при

помощи

штриховой

ленты

............................. 39 

6.4. 

Оптические

дальномеры

................................................................................................... 40 

6.5. 

Светодальномеры

.............................................................................................................. 41 

6.6. 

Радиодальномеры

.............................................................................................................. 42 

Глава

 7. 

ТЕОДОЛИТЫ

И

ТЕОДОЛИТНЫЕ

ХОДЫ

............................................................ 42 

7.1. 

Теодолитные

ходы

............................................................................................................ 43 

7.2. 

Теодолиты

, 

их

устройство

, 

поверки

................................................................................ 43 

7.3. 

Измерение

горизонтальных

углов

................................................................................... 48 

7.4. 

Измерение

теодолитом

магнитного

азимута

.................................................................. 51 

7.5. 

Измерение

вертикальных

углов

....................................................................................... 52 

7.6. 

Измерение

превышений

точек

местности

при

помощи

теодолита

.............................. 53 

7.7. 

Проложение

теодолитных

ходов

..................................................................................... 54 

7.8. 

Погрешности

измерения

горизонтальных

углов

............................................................ 56 

7.9. 

Обработка

материалов

теодолитных

ходов

и

вычисление

координат

вершин

замкнутого

полигона

................................................................................................................ 57 

3

7.10. 

Основные

сведения

о

лазерных

геодезических

приборах

........................................... 59 

Глава

 8. 

НИВЕЛИРОВАНИЕ

МЕСТНОСТИ

........................................................................ 61 

8.1. 

Способы

нивелирования

местности

................................................................................ 61 

8.2. 

Виды

геометрического

нивелирования

местности

........................................................ 61 

8.3. 

Нивелирные

ходы

.............................................................................................................. 62 

8.4. 

Виды

нивелиров

, 

их

поверки

........................................................................................... 64 

8.5. 

Нивелирные

рейки

НР

-3 .................................................................................................. 68 

8.6. 

Погрешности

нивелирования

........................................................................................... 69 

8.7. 

Техническое

нивелирование

местности

.......................................................................... 70 

8.8. 

Обработка

журналов

технического

нивелирования

...................................................... 71 

8.9. 

Общие

сведения

о

лазерных

нивелирах

.......................................................................... 73 

8.10. 

Нивелирование

в

школьных

условиях

.......................................................................... 74 

Глава

 9. 

ОБЩИЕ

СВЕДЕНИЯ

О

ГОСУДАРСТВЕННЫХ

ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ

СЕТЯХ

....................................................................................................................................... 75 

9.1. 

Классификация

государственных

геодезических

сетей

................................................ 75 

9.2.

Построение

государственных

геодезических

сетей

методом

триангуляции

...... 76 

9.3. 

Построение

государственных

геодезических

сетей

методом

полигонометрии

и

трилатерации

............................................................................................................................ 77 

9.4. 

Государственная

нивелирная

сеть

................................................................................... 78 

9.5. 

Геодезические

сети

сгущения

и

съёмочные

сети

........................................................... 79 

9.6. 

Закрепление

на

местности

пунктов

государственных

геодезических

сетей

................................................................................................................. 80 

Раздел

 3. 

ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ

СЪЁМКИ

МЕСТНОСТИ

............................................... 81 

Глава

 10. 

НАЗЕМНЫЕ

ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ

СЪЁМКИ

МЕСТНОСТИ

............. 81 

10.1. 

Виды

топографических

съёмок

местности

................................................................... 81 

10.2. 

Тахеометрическая

съёмка

местности

............................................................................ 83 

10.2.1. 

Приборы

, 

применяемые

при

тахеометрической

съёмке

.......................................... 84 

10.2.2. 

Проложение

тахеометрических

ходов

....................................................................... 85 

10.2.3. 

Виды

тахеометрических

съёмок

................................................................................. 86 

10.2.4. 

Порядок

работ

при

выполнении

тахеометрической

съёмки

.................................... 87 

10.2.5. 

Вычисление

ведомости

тахеометрической

съёмки

и

построение

плана

местности

.................................................................................................................................. 88 

10.2.6. 

Автоматизация

тахеометрической

съемки

................................................................ 90 

10.3. 

Мензульная

съёмка

и

проложение

мензульных

ходов

................................................ 90 

10.3.1. 

Приборы

, 

используемые

при

мензульной

съёмке

, 

их

устройство

,

поверки

........... 93 

10.3.2. 

Выполнение

съёмочных

работ

.................................................................................... 96 

10.4. 

Комплекс

работ

, 

выполняемых

при

создании

топографических

карт

и

планов

местности

.................................................................................................................................. 98 

10.5. 

Виды

глазомерных

съёмок

местности

.......................................................................... 99 

10.5.1. 

Маршрутная

глазомерная

съёмка

местности

методом

разбивки

базиса

............... 99 

10.5.2. 

Площадная

глазомерная

съёмка

местности

полярным

методом

при

помощи

визирной

линейки

................................................................................................................... 101 

10.5.3. 

Площадная

съёмка

местности

полярным

методом

при

помощи

буссоли

............ 102 

10.5.4. 

Площадная

съёмка

местности

методом

 «

обхода

участка

» .................................... 103 

Глава

 11. 

ДИСТАНЦИОННЫЕ

СЪЁМКИ

МЕСТНОСТИ

................................................ 104 

11.1. 

Дистанционные

съёмки

местности

.............................................................................. 104 

11.2. 

Аэрофотосъёмка

местности

......................................................................................... 104 

11.3. 

Планово

-

высотная

привязка

аэрофотоснимков

......................................................... 105 

11.4. 

Фотограмметрическое

сгущение

опорной

сети

и

трансформирование

аэрофотоснимков

.................................................................................................................... 106 

4

11.5. 

Монтаж

фотопланов

...................................................................................................... 107 

11.6. 

Дешифрирование

аэрофотоснимков

и

фотопланов

................................................... 108 

11.7. 

Аэрофототопографическая

съёмка

местности

........................................................... 111 

11.8. 

Комбинированная

аэрофототопографическая

съёмка

местности

............................ 111 

11.9. 

Стереотопографическая

съёмка

местности

................................................................ 113 

11.10. 

Создание

топографических

карт

дифференцированным

методом

........................ 113 

11.11. 

Создание

топографических

карт

на

универсальных

приборах

.............................. 115 

11.12. 

Методы

автоматизации

аэрофототопографической

съёмки

местности

........... 117 

11.13. 

Применение

космической

съёмки

............................................................................. 119 

Глава

 12. 

НАЗЕМНО

-

КОСМИЧЕСКАЯ

СЪЕМКА

МЕСТНОСТИ

.................................. 120 

12.1. 

Глобальные

системы

определения

местоположения

ГЛОНАСС

и

NAVSTAR GPS....................................................................................................................... 120 
12.2.

Режимы

наблюдений

...................................................................................................... 122 

12.3. 

Приёмники

 GPS............................................................................................................. 123 

12.4. 

Организация

геодезических

работ

с

использованием

базовых

станций

 DGPS ...... 125 

12.5. 

Наземно

-

космические

топографические

съемки

местности

..................................... 126 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

..............................................................

Ошибка

! 

Закладка

не

определена

.

Список

рекомендуемой

литературы

..................................................................................... 130 

Раздел

 1. 

ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ

КАРТЫ

И

ПЛАНЫ

Глава

 1. 

ВВЕДЕНИЕ

1.1. 

Предмет

топография

и

её

связь

с

другими

науками

ТОПОГРАФИЯ

—

наука

, 

изучающая

земную

поверхность

. 

Её

целью

данной

науки

является

создание

топографических

карт

местности

  (

топо

 - 

место

, 

графия

 – 

описание

). 

В

задачу

топографии

входят

: 

     1. 

Измерение

длин

линий

, 

углов

на

поверхности

земли

, 

под

землёй

, 

над

землёй

. 

     2. 

Вычислительная

обработка

результатов

измерений

. 

     3. 

Графическое

построение

и

оформление

карт

, 

планов

. 

    4. 

Использование

результатов

измерений

, 

графических

построений

при

решении

задач

промышленности

, 

сельского

хозяйства

, 

строительства

, 

на

-

учных

исследований

. 

Карты

, 

планы

, 

профили

необходимы

при

проектировании

границ

зе

-

мельных

участков

, 

при

строительстве

водоёмов

, 

дорог

, 

в

проведении

госу

-

дарственного

земельного

кадастра

. 

Карта

нужна

для

ведения

боевых

опе

-

раций

. 

Топография

тесно

связана

с

геодезией

, 

которая

включает

задачи

опре

-

деления

формы

и

размеров

Земли

как

планеты

, 

изучение

горизонтальных

и

вертикальных

движений

земной

коры

, 

составление

карт

больших

районов

, 

областей

, 

стран

и

всего

мира

. 

Топография

и

геодезия

опираются

на

математику

, 

физику

; 

применяют

-

ся

в

географии

, 

геологии

, 

геоморфологии

, 

почвоведении

, 

геоботанике

, 

землеустроительном

проектировании

, 

экономике

сельского

хозяйства

, 

ме

-

5