Кафедра маркшейдерского дела, кадастра и геодезии
М. М. Латагуз
Инженерная Геодезия
Методические указания к выполнению лабораторных
и самостоятельных работ для студентов направления
подготовки бакалавров 270800.62 «Строительство»
профили: 270801 «Промышленное и гражданское строительство»,
270809 «Экспертиза и управление недвижимостью»,
270804 «Водоснабжение и водоотведение» очной формы обучения
Рекомендовано в качестве электронного издания
для использования в учебном процессе
учебно-методической комиссией по направлению
подготовки бакалавров 270800.62 «Строительство»
Кемерово 2012
Введение
Для выполнения лабораторных работ необходимо иметь: рабочую тетрадь, карандаш, резинку, циркуль-измеритель, линейку, инженерный калькулятор.
Требования, предъявляемые к ведению тетради:
1. Записи выполнять аккуратно, шрифтом.
2. Исправления записей осуществлять зачеркиванием ошибочных цифр, правильное число записывать рядом.
3. Соблюдать правила округления чисел.
4. Подсчёт результатов вести с необходимой точностью.
По результатам выполненных работ составляется отчет. Титульный лист приведён в прил. 1.Топографическая карта в прил.2
Рекомендуемая литература
1. Поклад, Г. Г. Геодезия: учеб. пособие для вузов / Г. Г. Поклад, С. П. Гриднев – М.: Академический проспект, 2008. – 592 c.
2. Перфилов, В. Ф. Геодезия / В. Ф. Перфилов. – М: Высш. шк., 2008. – 350 с.
3. Клюшин, Е. Б. Инженерная геодезия: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Е. Б. Клюшин [и др.]. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 480 с.
4. Федотов, Г. А. Инженерная геодезия: учебник / Г. А. Федотов. – 2-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2007. – 463 с.
5.Топографические карты и планы. Решение задач: метод. указания по выполнению лабораторных работ по геодезии / сост.: В. А. Горбунова, А. Н. Илюшкина; ГУ КузГТУ. – Кемерово, 2007. – 51 с.
6. Нивелир: метод. указания к лабораторной работе по курсу «Геодезия» для студентов специальностей горного и шахтостроительного профилей дневной формы обучения / сост. Г. А. Корецкая, С. Б. Корецкий; ГУ КузГТУ. – Кемерово, 2008. – 17 с.
Лабораторная работа №1
Угловые и линейные измерения на топографических планах
Цель работы: приобретение навыков работы с топографическими картами при решении распространенных инженерных задач.
Масштабом называется отношение длины линии d на плане к горизонтальному проложению S соответствующей линии местности.
(1)
Численный масштаб записывают в виде дроби, где числитель всегда равен единице, а знаменатель – степень уменьшения изображения предмета по отношению к самому предмету. Например: 1: М = 1:1000;1:25000;1:500 и т.д.
Линейный масштаб представляет собой графическое изображение численного масштаба: отрезок прямой, разделенный на равные части. Его используют при большом объеме измерительных работ(рис. 1).
1:1000 в 1 сантиметре 10 метров
20 0 20 40 60 80
основание а = 2 см S = 74 м
Рис. 1. Линейный масштаб
Поперечный масштаб применяют для того, чтобы повысить точность линейных измерений.
Задача 1. Какому расстоянию на местности S, соответствует измеренный отрезок d (исходные данные см. в табл. 1):
1:25000 d =_________см S =___________м
1:5000 d =_________см S = ___________м
1:2000 d =_________см S = ___________м
1:1000 d =__________см S = ___________ м
1: 500 d =__________см S = ___________ м
Таблица 1
Исходные данные для 1 задания
| Вариант | ||||||||||
| d (см) | 17,5 | 3,8 | 3,6 | 9,1 | 2,2 | 6,4 | 8,1 | 2,1 | 5,2 | 1,6 |
| Вариант | ||||||||||
| d (см) | 10,1 | 4,1 | 6,3 | 5,0 | 6,4 | 12,0 | 1,9 | 12,6 | 3,3 | 9,1 |
| Вариант | ||||||||||
| d (см) | 3,9 | 8,4 | 5,1 | 6,0 | 7,3 | 13,0 | 14,0 | 10,0 | 1,2 | 5,5 |
Задача 2. Определить длину отрезка на карте d, соответствующую измеренной линии S на местности (исходные данные см. в табл. 2).
Масштаб 1:________; S ___________м; d ___________см.
Таблица 2
Исходные данные для 2 задания
| Варант | ||||||||||
| S (м) | 126,6 | 327,7 | 255,6 | 451,4 | 420,3 | 233,4 | 161,7 | 156,6 | 132,6 | 46,5 |
| Масштаб | 1:1000 | 1:5000 | 1:2500 | 1:10000 | 1:5000 | 1:1000 | 1:500 | 1:1000 | 1:2500 | 1:1000 |
| Варинт | ||||||||||
| S (м) | 129,8 | 613,6 | 565,2 | 798,3 | 455,8 | 635,5 | 422,5 | 134,4 | 128,7 | 335,5 |
| Масштаб | 1:1000 | 1: 500 | 1: 2500 | 1: 1000 | 1:5000 | 1:2500 | 1:10000 | 1:2000 | 1: 5000 | 1:1000 |
| Варинт | ||||||||||
| S (м) | 212,1 | 325,4 | 465,9 | 250,8 | 323,7 | 144,8 | 54,2 | 88,7 | ||
| Масштаб | 1:2000 | 1:1000 | 1:5000 | 1:10000 | 1:2000 | 1:2000 | 1:2000 | 1:5000 | 1:2000 | 1:10000 |
Задача 3. Определить масштаб карты, если известны горизонтальное проложение линии S на местности и её проекция на карте d (исходные данные см. в табл. 3).
S ____________м d __________мм Масштаб 1:_________
Таблица3
Исходные данные для 3 задания
| Вариант | ||||||||||
| d (мм) | ||||||||||
| S (м) | 157,5 | 227,5 | ||||||||
| Вариант | ||||||||||
| d (мм) | ||||||||||
| S (м) | 307,5 | 552,5 | 16,7 | |||||||
| Вариант | ||||||||||
| d (мм) | 9,9 | 5,6 | 18,1 | 45,5 | ||||||
| S (м) | 247,5 | 627,5 | 113,75 |
Задача 4. Достроить и оцифровать в соответствии с заданным масштабом поперечный масштаб. Исходные данные см. в табл. 4.Основание поперечного масштаба принять, а = 2 см. Определить точность масштаба t.
, (2)
где а – основание масштаба; М – знаменатель масштаба; m – число делений основания масштаба по горизонтали; n – число делений по вертикали.
1:________. 
= ______м.
S 1=__________ м, S 2=___________ м,
Задача 5. По топографической карте измерить произвольную криволинейную линию или длину горизонтали: с помощью циркуля-измерителя S= ________ (м);
курвиметра S= ________ (м);
Погрешность между измерениями составила ________ (м);
Измерить по своему варианту линию на карте используя:
численный масштаб S= ________ (м);
линейный S= ________ (м);
поперечный S= ________ (м);
записать полученную погрешность _________________________
Таблица 4
Исходные данные для 4, 6 задания
| Вариант | ||||||||||
| S 1 (м) | 103,5 | 36,3 | 69,6 | 465,6 | 47,4 | |||||
| S 2 (м) | 42,7 | 23,4 | 256,2 | 62,5 | 73,2 | |||||
| Масштаб | 1:10000 | 1:5000 | 1:2500 | 1:10000 | 1:500 | 1:1000 | 1:5000 | 1:1000 | 1:2500 | 1:1000 |
| Вариант | ||||||||||
| S 1 (м) | 13,3 | 65,5 | 68,3 | 85,5 | 22,4 | 64,4 | 47,1 | 35,2 | ||
| S 2 (м) | 45,2 | 56,6 | 89,2 | 26,3 | 68,4 | |||||
| Масштаб | 1:10000 | 1: 500 | 1: 2500 | 1: 1000 | 1:5000 | 1:2500 | 1:1000 | 1:2000 | 1: 500 | 1:1000 |
| Вариант | ||||||||||
| S 1 (м) | 23,7 | 47,6 | 102,6 | |||||||
| S 2 (м) | 62,2 | 25,4 | 23,4 | 44,8 | 54,2 | |||||
| Масштаб | 1:2000 | 1:1000 | 1:500 | 1:10000 | 1:2000 | 1:2000 | 1:1000 | 1:5000 | 1:2000 | 1:10000 |
Задача 6. Вычертить и подписать линейный масштаб в соответствии с заданным масштабом. Исходные данные см. в табл. 4. Показать на нем отрезки, соответствующие длинам линий S 1 и S 2. Принять основание масштаба, а = 2 см. Указать величину масштаба l, соответствующую этому основанию.
1:______, S 1 =________ (м); S 2=__________ (м); l = _____ (м).
Контрольные вопросы
1. Что такое масштаб карты?
2. На какие виды делятся карты в зависимости от масштаба?
3. Какие бывают виды масштабов?
4. Масштаб карты 1:10000. Какой масштаб вдвое крупнее данного, а какой впятеро мельче?
5. Масштабы карт 1:10000, 1:25000, 1:50000, 1:200000. Найти точность масштаба каждой из этих карт.
6. Напишите формулу определения графической точности масштаба.
7. Как изменяется масштаб в пределах карты и плана?
Лабораторная работа №2
Определение координат точек на топографических планах
Цель работы: изучить системы координат, применяемые при составлении топографических карт, научиться определять координаты точек на топографической карте.
Пособия и принадлежности: топографическая карта 1:10000, циркуль-измеритель, линейка, масштабная линейка, калькулятор.
Ориентированием линии называется определение её положения или направления относительно исходных ориентиров,(см. рис. 2.) За исходные принимаются направления:
1) истинного (географического) меридиана;
2) магнитного меридиана;
3) осевого меридиана, т.е. оси X прямоугольной системы координат.
Рис. 2. Схема ориентирных направлений по карте
Для ориентирования линий служат азимуты: магнитный Ам, истинный Аи, дирекционный угол α и румб r.
Азимут – горизонтальный угол, измеряемый по ходу часовой стрелки между северным направлением исходного меридиана и направлением заданной линии. Отсчитывают от 0° до 360°.
Азимут называется истинным Аи, если он отсчитан от направления истинного меридиана, и магнитным Ам, если он определен от магнитного меридиана.
Дирекционным углом α называют горизонтальный угол, отсчитываемый от положительного (северного) направления оси X по ходу часовой стрелки до направления заданной линии, α изменяется от 0° до 360°.
Румбом называют острый угол между ближайшим (северным или южным) направлением меридиана и заданным направлением. Значение румбов меняется от 0° до 90°. Обязательным условием является ориентирование румба по сторонам света СЗ, ЮЗ, СВ, ЮВ. В табл.6 приведена связь между румбами и дирекционным углом.
Таблица 6
Связь между румбами и дирекционным углом
| Четверти и их наименования | Значения дирекционных углов (азимутов) | Связь румбов (табличных углов) с дирекционными углами | |
| I – СВ | 0° – 90° | r = α | |
| II – ЮВ | 90° – 180° | r = 180° – α | |
| III– ЮЗ | 180° – 270° | r = α – 180° | |
| IV– CЗ | 270° – 360° | r = 360° – α |
Задача 1. Определить дирекционные углы трёх линий с помощью топографического транспортира. Номера точек выбирать, начиная с номера варианта, в нарастающем порядке (например, вариант 6, α 6–7, α 6–8α 6–9).
α =___________; α =____________; α =___________.
По полученным значениям дирекционного угла α, и сближению меридианов 
вычислить азимут истинный Аи. По склонению магнитной стрелки 
и дирекционному углу α вычислить азимут магнитный А м.
Аи1 = ___________; Аи2=____________; Аи3=_____________;
Ам1 = ___________; Ам2=____________; Ам3=_____________;
Задача 2. Вычислить румбы вышеопределенных дирекционных углов:
r =___:_________; r =___:__________; r =___:__________.
Задача 3. Определить географические координаты: долготу l и широту j двух точек.
точка № l А=____________ j А =_____________
точка № lВ =____________j В =_____________
Задача 5. Определить прямоугольные координаты Х и Y точек на карте масштаба 1:10000, используя сетку прямоугольных координат.
Х А =____________м Y А=____________м
Х В =____________м Y В =____________м
Задача 6. Решение прямой геодезической задачи
| Дано: Х А = __________ м Y А = ___________ м a АВ = ___________ SАВ = ___________ м Найти: Х В=? Y В =? | Решение: D Х = S АВcоsa = D Y = S АВsina = Х В = Х А + D Х = Y В = Y А + D Y= |
Задача 7. Решение обратной геодезической задачи
| Дано: Х А= _________ м Х В = _________ м Y А = _________ м Y В = _________ м | Решение:
D Х = Х В − Х А =
D Y = Y В − Y А =
S АВ=  =
 = ___________ = _________
r =____:_________; aАВ=____________.
|
| Найти: S АВ =? aАВ =? |
Контрольные вопросы
1. Какой угол называют дирекционным и как его определяют на карте или плане?
2. Как определить магнитный азимут, если известен дирекционный угол?
3. Как определить сближение меридианов?
4. Сформулировать условие прямой геодезической задачи.
Лабораторная работа №3