і Огляд програмного забезпечення для пост обробки результатів польових вимірів

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Особливості експлуатації тахеометрів.

Види тахеометрів. Відбивачі.

Огляд програмного забезпечення для пост обробки результатів польових вимірів.

1.  Мета, структура, предмет і значення курсу.

Топографія – наукова дисципліна, що займається детальним ви-

вченням земної поверхні в геометричному відношенні, дослідженням й

розробкою способів зображення цієї поверхні на площині в вигляді топо-

графічних карт й планів. Слово “топографія” грецького походження й

складається з двох частин. Слово “топос” – місцевість і “графо” – писати,

тобто означає в прямому перекладі – “описувати місцевість”.

Топографія є одним із розділів геодезії. Геодезія – наука, що вивчає

форму, розміри й гравітаційне поле Землі, розробляє методи створення ко-

ординатної та планової основи для детального вивчення фізичної земної

поверхні з метою відображення отриманої геоінформації за допомогою

просторових образно-знакових моделей.

Задачі топографії:

- визначення положення окремих точок земної поверхні з метою ві-

дображення отриманої геоінформації у вигляді топографічних карт чи ци-

фрових моделей місцевості;

- виконання вимірювань на земній поверхні, що необхідні для проек-

тування, будівництва й експлуатації інженерних споруд, використання

природних багатств та розробки геоінформаційних систем для регіональ-

ного екологічного моніторингу.

Картографія – галузь науки, техніки й виробництва, що включає ви-

вчення, створення й використання картографічних творів.

Задача картографії – відображення й дослідження просторового роз-

міщення, поєднань /сполучень/ та взаємозв’язку явищ природи й суспільс-

тва за допомогою особливих образно-знакових моделей – картографічних

зображень.

Структура картографії включає розгалужену систему наукових та

технічних дисциплін.

Загальна теорія картографії – розділ, в якому розглядаються загальні

проблеми, предмет й метод картографії як науки а також окремі питання

методології створення й використання карт.

Математична картографія – дисципліна, що вивчає математичну ос-

нову карт, розробляє теорію картографічних проекцій, методи побудови

картографічних сіток, аналізу й розподілу спотворення в них.

Проектування й складання карт передбачає вивчення й розробку ме-

тодів та технології лабораторного виготовлення карт.

Оформлення карт та картографічна семіотика розробляють мову кар-

ти, теорію й методи побудови систем картографічних знаків, художнього

проектування карт та їх кольорового оформлення. В межах картографічної

семіотики вивчають правила побудови знакових систем та користування

ними (синтактика), співвідношення знаків з об’єктами, що відображуються

(семантика), інформаційна цінність знаків та їх сприймання користувачами

(прагматика).

Видання карт – технічна дисципліна, що вивчає й розробляє техноло-

гію друку, розмноження, поліграфічного оформлення карт, атласів та іншої

картографічної продукції.

Використання карт – розділ, в якому розробляють теорію й методи

використання картографічної продукції в різних сферах наукової, практич-

ної, культурної та іншої діяльності.

1.  Предмет топографії, і її завдання.

Топографія - наука, що детально, частинами, вивчає фізичну поверхню

Землі в геометричному відношенні і досліджує способи зображення

цієї поверхні у вигляді графічних та цифрових планів і карт або

вертикальних перерізів (профілів), необхідних для розв'язання різних

інженерних задач.

Топографія вивчає лише тверду оболонку планети - сушу; вивчення її

рідкої оболонки - океанів та морів - є предметом гідрографії. Велика територія

суші змушує вивчати її частинами, а дослідження частин вимагає знання цілого.

Відомий російський геодезист, професор В.В. Вітковський, щоб пояснити

різницю між геодезією і топографією, наводив такий приклад: нехай погрібно

детально вивчити поверхню будинку. Оскільки буць-який будинок - це тіло,

обмежене декількома площинами, то передусім вимірюють розміри цих площин

та кути, утворені ними; пізніше починають детально досліджувати кожну

площину - грань. Виявляється, що ці грані складаються з різноманітних кривих

поверхонь, випуклостей та заглиблень, а самі грані є площинами тільки в

загальних рисах.

Цей приклад визначення загального вигляду будинку та розмірів його

граней можна порівняти з визначенням форми й розмірів усієї Землі, чим і

займається геодезія. Детальне вивчення опуклостей та заглиблень на кожній

грані, подібне до дослідження нерівностей - гір, долин та інших форм рельєфу земної поверхні, і є предметом топографії. 

Задачі топографії:

- визначення положення окремих точок земної поверхні з метою ві-

дображення отриманої геоінформації у вигляді топографічних карт чи ци-

фрових моделей місцевості;

- виконання вимірювань на земній поверхні, що необхідні для проек-

тування, будівництва й експлуатації інженерних споруд, використання

природних багатств та розробки геоінформаційних систем для регіональ-

ного екологічного моніторингу.

1.  Предмет геодезії і її завдання.

Загалом наука геодезія ширша, ніж топографія. Геодезія розв'язує різно-

манітні задачі і поділяється на такі наукові дисципліни:

1) вища геодезія;

2) геодезія;

3) топографія;

4) аерофотознімання і фотограмметрія;

5) інженерна геодезія;

6) землевпорядкування та кадастр;

7) космічна геодезія;

8) картографія;

9) геоінформаційні системи.

Геодезія – наука, яка вивчає фігуру та гравітаційне поле Землі, а також

методи і засоби геометричних вимірювань земної поверхні з метою з метою

зображення її на планах і картах для вирішення завдань народного

господарства і оборони країни.

Завдання геодезії поділяють на наукові та практичні.

До наукових завдань відносять:

• визначення форми і розмірів Землі та їїзовнішнього гравітаційного поля;

• дослідження горизонтальних та вертикальних деформацій земної кори;

• дослідження переміщень берегової смуги морів і океанів;

• спостереження переміщень земних полюсів.

Практичні задачі геодезії надзвичайно різноманітні. До їх числа

відносять:

• визначення положення окремих точок земної поверхні в обраній системі

координат;

• складання карт і планів місцевості;

• виконання вимірювань, необхідних для вишукування, проектування,

будівництва і експлуатації будівель і споруд.

Всі завдання геодезії вирішуються за допомогою спеціальних

вимірювань, які називають – геодезичними.

В процесі свого розвитку геодезія розділилась на ряд окремих науково-

технічних дисциплін.

Вища геодезія, яка вивчає фігуру та гравітаційне поле Землі, а також

займається визначенням координат окремих точок земної поверхні в єдиній

системі.

Топографія розглядає способи вивчення в деталях земної поверхні й

відображення її на картах і планах.

Фотограметрія розглядає методи отримання топографічних планів за

допомогою космічних і аерофотознімків.

Картографія розглядає методи складання, видавництва і шляхи

використання різноманітних карт і планів.

Супутникова геодезія розглядає методи вирішення геодезичних задач за

допомогою штучних супутників Землі.

1.  Поняття топографічної карти.

Карта – зменшене, подібне та узагальнене зображення на площині

поверхні Землі, інших небесних тіл або космічного простору, що побудо-

ване за певними математичними законами й наочно за допомогою умовних

знаків показує розміщення й зв’язки різних предметів, явищ чи процесів, а

також їх якісні та кількісні характеристики.

Карти топографічні (рос. карты топографические, англ. topographic maps, англ. surface contour maps;нім. topographische Karten f pl) — докладні, єдині за змістом, оформленням і математичною основоюгеографічні карти, на яких зображені природні і соціально-економічні об'єкти місцевості з властивими їм якісними і кількісними характеристиками і особливостями розміщення.

В Україні розрізняють топографічні карти як:

1.  оглядово-топографічні (масштаб 1:1 000 000, 1:500 000);
2.  топографічні:
3.  дрібномасштабні (1:200 000, 1:100 000),
4.  середньомасштабні (1:50 000, 1:25 000),
5.  великомасштабні (1:10 000, 1:5000);
6.  топографічні плани (1:2000, 1:1000, 1:500).

Топографічні карти необхідні для всіх стадій проектно-дослідницьких робіт, які виконуються для топографічного забезпечення геологічні розвідки, розробки родовищ корисних копалин, гідроенергетичного, транспортного будівництва і т. д. Великомасштабні топографічні карти використовують для детального вивчення місцевості, орієнтування на ній, точних вимірів та розрахунків. Топографічні карти середніх масштабів використовують для попереднього проектування залізниць та автомобільних доріг, проведення геологічних досліджень, попередніх розрахунків при проектуванні великих споруд. Дрібномасштабні топографічні карти застосовують при вирішенні завдань науково-дослідного та прикладного характеру щодо використання природних ресурсів, економічного освоєння території, при генеральному проектуванні великих промислових комплексів, навігації та інших роботах.

Великомасштабні топографічні карти являють собою найважливіший матеріал для географічних досліджень території, бо вони містять численну інформацію, яка відсутня і не може бути отримана з літературно-описових джерел

1.  Зв'язок геодезії та топографії з іншими науками.

Методи вирішення наукових і практичних задач геодезії грунтуються на законах математики і фізики. На основі математики проводиться обробка результатів вимірювань, що дозволяє отримувати з найбільшою вірогідністю значення шуканих величин. Завдання вивчення фігури Землі та її гравітаційного поля вирішується на основі законів механіки. Відомості з фізики, особливо її розділів - Оптики, електроніки та радіотехніки, необхідні для розробки геодезичних приладів і правильної їх експлуатації.

Геодезія пов'язана з астрономією, геологія, геофізика, геоморфології, географією та іншими науками. Геоморфологія наука про походження і розвиток рельєфу земної поверхні необхідна геодезії для правильного зображення форм рельєфу на планах і картах. Без знання розмірів і форми Землі неможливо створення топографічних карт і вирішення багатьох практичних завдань на земній поверхні. Геодезичні вимірювання забезпечують дотримання геометричних форм та елементів проекту спорудження у відношенні як його розташування на місцевості, так і зовнішньої та внутрішньої конфігурації. Навіть після закінчення будівництва проводяться спеціальні геодезичні вимірювання, що мають на меті перевірку стійкості-споруди та виявлення можливих деформацій у часі під дією різних сил і причин. Виключне значення має геодезія для оборони країни. Будівництво оборонних споруд, стрілянина по невидимим цілям, використання військової ракетної техніки, планування військових операцій і багато інших боку військової справи вимагають геодезичних даних, карт і планів.

Достовірне зображення й дослідження дійсності засобами картогра-

фічних зображень як особливих просторових моделей реальних явищ не-

можливе без тісного взаємозв’язку з багатьма науками. Історично карто-

графія найбільш близька до географії й геодезії. Значення геодезії для

картографії полягає в тому, що вона надає дані про форму й розміри Землі,

координати точок земної поверхні, методи вимірювань й просторової фік-

сації. Топографія й картографія широко застосовують аерознімки як ефек-

тивний засіб отримання різносторонньої інформації про місцевість з її фо-

тографій.

В основі методів розв’язання наукових й практичних задач топогра-

фії й картографії лежать закони математики і фізики. Математичні знання

використовуються для розробки науково обґрунтованих схем постановки й

виконання топографо-геодезичних вимірювань. На основі математики ви-

конують обробку результатів вимірювань, що дозволяє отримувати з най-

більшою ймовірністю значення шуканих величин. Широко використову-

ються при рішенні топографо-геодезичних задач ЕОМ.

Закони механіки застосовуються при вивченні фігури Землі та її гра-

вітаційного поля. Розділи фізики, такі як оптика, електроніка й радіотехні-

ка, необхідні для розробки та експлуатації геодезичних приладів, що вико-

ристовуються при топографічних зніманнях. Сучасні досягнення фізики в

галузі голографії широко використовуються при конструюванні картогра-

фічної апаратури, проектуванні й оформленні карт.

Картографія й топографія широко використовують досягнення інфо-

рматики, що займається вивченням методів зібрання, перетворення, збере-

ження, пошуку, передачі й розповсюдження наукової інформації. Особли-

во ефективне використання методів й прийомів інформатики, що дозволя-

ють організовувати інформативно-картографічну службу та автоматизувати обробку вимірювальної картографічної інформації.

1.  Історичний розвиток геодезії та топографії. 

Топографія й картографія виникли ще в глибокій давнині і розвива-

лись, виходячи з практичних запитів людства. За 4000 років до нашої ери в

Єгипті побудовані іригаційні споруди, із застосуванням точних геодезич-

них вимірювань. За 3000 років до нашої ери китайці відкрили властивість

підвішеної магнітної пластинки вказувати сторони горизонту.

В 500 р. до нашої ери Піфагор висловив гіпотезу, що Земля має фор-

му кулі, а в четвертому столітті до нашої ери Арістотель довів, що форма

нашої планети дуже близька до форми кулі. В третьому віці до нашої ери

Ератосфен визначив радіус Землі. Піраміда Хеопса висотою 146,6 м

побудована правильної геометричної форми і орієнтована точно на північ.

Для навчання мистецтву топографії геодезичних робіт єгиптяни за 1700

років до нашої ери склали посібник практичної геодезії. В І – ІІ віці нашої

ери грецький вчений Клавдій Птоломей розробив картографічні проекції.

На розвиток топографії й картографії значно вплинули відкриття та

завоювання в ХV та ХVI віках нових земель. В ХVІІ – ХVІІІ, коли сформу-

вались великі держави, інтенсивно розвивалась картографія, виникла необ-

хідність з високою точністю визначати значні відстані. З цією метою в

1614 році голландський вчений В.Скелліцс запропонував спосіб триангу-

ляції, який до мінімуму скорочує дорогі та трудомісткі лінійні вимірюван-

ня. За результатами високоточних вимірювань кутів трикутника обчислю-

ють довжину його сторін. В 1609 році Галілей винайшов зорову трубу, яка є однією з основних частин більшості геодезичних приладів, що використовуються при топографічних зніманнях. Певного розвитку досягли топографічні й картографічні роботи в Київській Русі. В Санкт–Петербурзі в Ермітажі зберігається кам’яна плита – пам’ятник, що знайдена поблизу Тамані, з надписом про те, що в 1068 році

князь Гліб проміряв по льоду Керченську протоку, розміри якої від Тамані

до Керчі 22,5 км. Перша з карт, на якій відображена більша частина Російської держави, була складена в другій половині ХVІ століття й мала назву “Великий креслюнок”. В 1627 році, як доповнення до “Великого креслюнка”, була складена карта, що називалась “Креслюнок українським й черкаським містам від Москви до Криму”. В 1648 році французький інженер Г. Боплан видав карту частини України, що належала Польсько–Литовській  державі. Після 1654 року терен України зображували на картах та в атласах

Російської імперії.

Розвиток топографічної й картографічної науки й освіти на сучасному терені України своїм корінням сягає в ХVІІ – ХVІІІ століття. В ті часи практичну геометрію викладали в Києво–Могилянській академії, Харківсь-кому коледжі, Львівському університеті. В 1922 році спеціалістів з вищою освітою розпочав готувати Харківський геодезичний і землевпорядний інститут, вчені якого в 1945 році в Львівському політехнічному інституті відкрили геодезичний факультет. З 1933 року картографів готують в Київському державному університеті. З 1958 року інженерів-геодезистів навчають в Київському національному університеті будівництва й архітектури. Геодезія як одна зі стародавніх наук виникла у зв’язку з практичними потребами людства під час вирішення різноманітних господарських та інженерних завдань. Людина завжди відчувала погребу у вивченні навколишнього середовища та Землі як планети. Зведення інженерних споруд у прадавні часи (каналів, палаців, пірамід у Єгипті, старовинних міст в Індії, зрошувальних систем в Японії, Великої китайської стіни тощо) вимагало глибоких знань з геодезії та виконання геодезичних вимірювань. Геодезія розвивалась і на територіях Київської Русі, Російської імперії та Радянського Союзу. З розвитком цивілізації в різних куточках земної кулі (Вавилон, Єгипет, Греція, Рим, держави Малої і Середньої Азії, Голландії, Франції, Англії, Німеччини, Російської імперії, Радянського Союзу) свій внесок у розвиток геодезії зробили вчені багатьох країн та континентів. Вдосконалення знарядь виробництва незмінно приводило до розвитку і покращення технології геодезичних робіт. Можна виділити такі історичні періоди.

1.        Зародження основ геодезії (від середини IV ст. до н. є. до IV ст. н. є.):

o   геодезичні вимірювання з метою межування земель;

o   зведення інженерних споруд (тунель під річкою Євфрат довжиною 0,9 км), розробка золотих копалень у Єгипті тощо;

o   застосування при геодезичних вимірюваннях косинця, виска, жердини, шнура, гідростатичного нівеліра (хоробота), будівельних шаблонів;

o   визначення за трикутниками недоступних відстаней;

o   перші уявлення про кулястість Землі Піфагора (580 – 500 рр. до н. е.) та Арістотеля (384 – 322 рр. до н. е.).

2.            Формування області геодезичних знань (IV ст. до н. е. – початок XVII ст.):

o   перші теоретичні розробки Ератосфена (276 – 195 рр. до н. е.) і визначення радіуса Землі з похибкою біля 100 км;

o   вимірювання довжини дуги меридіана в 1° по широті арабським вченим Аль-Хорезмі (783 – 850 рр. н. е.);

o   межування земель Київської Русі (літопис 996 р.) та будівництво Софії Київської, Успенського собору, Києво-Печерської лаври, Чернігівського та інших соборів (X-XII ст.), геодезичні вимірювання довжини Керченської протоки (1068 р.);

o   застосування методу тріангуляції, компаса, астролябії, теодоліта (1512 р.) при орієнтуванні ліній та вимірюванні кутів;

o   перше генеральне знімання території Росії (1715 – 1744 рр.);

o   заснування в 1739 р. географічного департаменту Російської академії наук, керівником якого був М.В. Ломоносов з 1757 по 1763 р.;

o   відкриття перших навчальних закладів для підготовки геодезистів;

o   проведення в Російській імперії на території сучасної України геодезичних вимірювань для визначення розмірів Землі (дуга Струве);

o   виконання топографічних знімань території Європи та Російської імперії.

3.    Формування наукових основ геодезії (початок XVII ст. – 60-ті роки XIX ст.):

o   розвиток наукових уявлень про форму і розміри Землі;

o   видання наукових праць, підручників і навчально-методичних посібників з геодезії;

o   удосконалення технічних засобів геодезії і технологій виконання топографо-геодезичних робіт у зв’язку з науково-технічною революцією за капіталістичного способу виробництва.

4.   Розвиток класичної геодезії (60-ті роки XIX ст. – 60-ті роги XX ст.):

o   дослідження математичної моделі Землі;

o   проведення градусних геодезичних вимірювань на о. Шпіцберген по дузі довжиною 4°11´ (1898 р.);

o   розробки проекту Геодезичної мережі Росії (1910 р.), використання точного геометричного нівелювання (1891 – 1917 рр.);

o   виконання точних топографічних зйомок на сучасних територіях України, Білорусі, Рсосії, Казахстану, Сибіру і Туркменістану;

o   створення єдиноїЇ топографо-геодезичної служби (1856 – 1916 рр.), Вищого геодезичного управління (1919 р.);

o   обчислення параметрів референц-еліпсоїда Землі за результатами астронома-геодезичних і гравіметричних вимірювань;

o   створення в СРСР Центрального науково-дослідного інституту геодезії, аерознімання і картографії (1928 р.), заводів геодезичного приладобудування “Геодезія” (1923 р.), “Геофізика”;

o   інженерно-геодезичне забезпечення зведення великих інженерних споруд.

5.    Розвиток інформаційної геодезії (з 60-х років XX ст. – до теперішнього часу):

o   використання радіо- та світловіддалемірів, ЕОМ та ПЕОМ, створення інформаційних банків геодезичних даних і автоматизованих технологій розв’язання геодезичних задач;

o   виконання високоточних інженерно-геодезичних робіт під час зведення об’єктів для фізичних досліджень (синхрофазотронів, прискорювачів, фотонних фабрик), гідротехнічних споруд, атомних електростанцій, телевізійних веж, фабрик, заводів, металургійних комплексів тощо.

Після розпаду СРСР з 1991 р. в Україні було створено Головне управління геодезії, картографії та кадастру (ГУГКК), з 2005 р. – Державна служба геодезії, картографії та кадастру, ряд підприємств (“Укргеоінформатика”, “Київгеоінформатика”, “Укрінжгеодезія”, “Донбас-маркшейдерія”, Вінницька державна картографічна фабрика, міські та обласні центри геодезії і кадастру та ін., геодезичні прилади випускаються на геодезичних заводах в м. Вінниці та в м. Ізюм Харківської обл.). Здійснюється видання збірників “Геодезія, картографія та аерофотознімання” (1963 р.), “Інженерна геодезія” (1959 р.), “Вісник геодезії та картографії” (1997 р.), “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва” (1996 р.). У 1998 р. створено науково-дослідний інститут геодезії та картографії України. Підготовка інженерних геодезичних кадрів проводиться у Національному університеті “Львівська політехніка”, Київському національному університеті будівництва і архітектури, Національному університеті імені Тараса Шевченка, Донецькому національному технічному університеті. Молодших спеціалістів з геодезії готують у технікумах міст Києва, Львова, Слов’яносербська.

1.  Застосування топографії і геодезії для потреб виробництва.

Інженерна геодезія розглядає методи вимірювань, процеси і рішення, що здійснюються при дослідженнях, проектуванні, будівництві і експлуатації інженерних споруд.

Геодезія має широке застосування в різних галузях науки, виробництва і у військовій справі. Топографічні карти використовують при плануванні і розміщенні продуктивних сил держави, при розвідці і експлуатації природних ресурсів, в архітектурі і містобудуванні, при меліорації земель, землеустрої, лісовпорядкуванні, земельному і міському кадастрі. Геодезія використовується при будівництві будівель, мостів, тунелів, метрополітенів, шахт, гідротехнічних споруд, залізних і автомобільних доріг, трубопроводів, аеродромів, ліній електропередач, при визначенні деформацій будівель і інженерних споруд, при будівництві гребель, при вирішенні завдань оборонного характеру.

Інженерну геодезію використовують під час розв’язання багатьох важливих завдань науки, промисловості. Будівництво будь-якого об’єкта розпочинається з розмічувальних робіт на місцевості й виконується під постійним контролем інженерно-геодезичної служби. До початку будівництва геодезисти здійснюють знімання ділянки місцевості, щоб мати топографічні плани, профілі, систему опорних точок та інші вихідні дані для проектування.

Інженерна геодезія має виняткове прикладне значення у різних галузях народного господарства. Методи інженерної геодезії широко використовують при проектуванні, будівництві і експлуатації доріг, мостів, транспортних тунелів, аеродромів, каналів, будівель і споруджень автотранспортної і аеродромної служби, гідромеліоративних споруд, підземних комунікацій, повітряних мереж.

Одним із напрямків сучасних наукових досліджень є вивчення внутрішньої будови Землі і процесів, що відбуваються на її поверхні і в надрах. Геодезичні методи дозволяють фіксувати кількісні характеристики таких явищ, як горизонтальні так і вертикальні тектонічні рухи земної кори, переміщення берегових ліній океанів і морів, визначення ухилів і різниць рівнів морів і ін..

Геодезичні вимірювання забезпечують дотримання геометричних форм і елементів проекту споруди як у відношенні її розташування на місцевості, та і у відношенні її внутрішньої і зовнішньої конфігурації. Навіть після закінчення будівництва виконуються спеціальні геодезичні вимірювання, які мають за мету перевірку стійкості споруди і виявлення можливих деформацій в часі  під дією різних сил і причин.

Сучасне будівництво неможливе без широкого використання геодезичних методів розмічування інженерних споруд на місцевості, що забезпечують високу точність і виключають грубі похибки; методів оперативного контролю будівельних робіт і геодезичного керування роботою будівельних машин і механізмів. Із цією метою при будівництві інженерних об’єктів широко застосовують лазерну техніку.

Виключне значення має інженерна геодезія для оборони країни. Будівництво оборонних споруд, стрільба по невидимих цілях, використання військової ракетної техніки, планування військових операцій і ін. вимагають геодезичних даних, карт, планів. Геоінформаційні системи (ГІС), системи супутникової навігації (GPS) надзвичайно ефективні при веденні військового будівництва, для цілей військової розвідки і для управління військової і, перш за все, ракетною технікою при нанесенні точних ракетно-бомбових ударів.

У процесі будівництва об’єкта інженерам-геодезистам і будівельникам доводиться розв’язувати низку завдань, іноді досить складних, щоб забезпечити реалізацію проекту на місцевості з потрібною точністю. Наведемо кілька прикладів зі світової практики.

У 1986 р. збудовано транспортний тунель Сейкан під протокою Цугару на півночі Японії між островами Хонсю і Хоккайдо. Загальна довжина тунелю – 53,8 км, із них під протокою – 23,3 км. Для здійснення проекту спеціалісти виконали комплекс високоточних інженерно-геодезичних робіт, які забезпечили прокладання тунелю з обох боків під дном протоки.

Не менш вражаючим є Сімплонський тунель в Альпах між Швейцарією та Італією завдовжки 20 км. Його також прокладали з обох боків. Геодезисти мали визначити координати початкової й кінцевої точок тунелю в Швейцарії та Італії в єдиній системі координат із високою точністю.

На Байкало-Амурській магістралі в Росії побудовано кілька тунелів, кожний з яких за довжиною дорівнює Сімплонському.

У 1994 р. збудовано три 50-кілометрових паралельних тунелі: два – для руху поїздів, один – для технічних цілей під протоками Ла-Манш між Францією й Великою Британією. Глибина проходження тунелів – 100 м нижче рівня моря і 40 м нижче дна протоки. Залізничні тунелі під протокою Ла-Манш – це видатна інженерна споруда XX століття.

У 1983 р. у Вірменії побудовано найдовший у світі гідравлічний тунель “ріка Арпа – озеро Севан” завдовжки 48 км, із великим перепадом висот. Це також приклад складної інженерної споруди, яку будували впродовж 18 років під систематичним геодезичним контролем. У 1986 р. побудовано найдовший у Європі 24-кілометровийОрхотський транспортний тунель на Кавказькій перевальній автомобільній дорозі.

Інженерно-геодезичні роботи істотно впливають на якість автомобільних доріг, оскільки точність реалізації проектних рішень значною мірою визначає їхні транспортно-експлуатаційні характеристики.

Сучасні автомобільні магістралі є досить складними інженерними спорудами. Щоб збудувати дорогу, потрібно виконати великий комплекс інженерно-геодезичних робіт, починаючи з вишукувань і розмічування траси дороги і закінчуючи зведенням інженерних споруд, пов’язаних з її експлуатацією (мостів, шляхопроводів, автовокзалів, кемпінгів, тунелів тощо). У процесі будівництва дороги здійснюється постійний геодезичний контроль усіх операцій дорожньо-будівельних робіт. Особливо велике значення мають геодезичні роботи, які забезпечують на натурі проектні розміри головних геометричних параметрів дороги в плані, поздовжньому і поперечному профілях, оскільки геометрія дороги визначає її основні транспортно-експлуатаційні характеристики.

Високоточні інженерно-геодезичні роботи виконуються під час будівництва висотних будинків, телебашт, метрополітенів, спостереження за деформаціями інженерних споруд під дією різних зовнішніх і внутрішніх сил і факторів, при вирішенні інших будівельних, виробничих і дослідних завдань.

1.  Географічні координати.

Систему географічних координат запропонував в другому столітті до нашої ери грецький астроном Гіпарх. За координатні поверхні, на яких визначають планове положення точок Землі, приймають поверхні референц-еліпсоїда або геоїда. Координатними площинами в системі координат є площини екватора й меридіана, що прийнятий за початковий (нульовий). За початковий прийнято у 1884 році Грінвічський меридіан, який проходить через англійську обсерваторію в Грінвічі, що поблизу Лондона. В цій

системі положення будь-якої точки визначається географічною широтою й географічною довготою. В залежності від методу визначення широти та довготи географічні координати діляться на геодезичні та астрономічні.

Геодезичними координатами називають широту та довготу точок на поверхні земного еліпсоїда, що обчислені за даними геодезичних вимірювань.

Геодезичною широтою точки (рис.4.2) називають кут В, що утворений нормаллю до поверхні еліпсоїда в цій точці з площиною екватора. Широти обчислюють в обидві сторони від екватора. Вони можуть прийма-

ти значення від 0° до 90°. Широти точок, що розміщені на північ від екватора, називаються північними, а на південь від екватора - південними.

Геодезичною довготою точки називають двогранний кут L, що утворений площиною геодезичного меридіана даної точки і площиною меридіана, що прийнятий за початковий. Довготи обчислюють від початкового меридіана на схід та захід й, відповідно називають східний та західний. Рахунок їх ведуть в градусній мірі від 0° до 180°. Астрономічними координатами називають широту та довготу точок на поверхні геоїда, які визначають астрономічним методом, тобто за результатами спостережень небесних світил. Астрономічною широтою точки називають кут ϕ, що утворений напрямком прямовисної лінії, яка проходить через цю точку, з площиною земного екватора.

Астрономічною довготою точки називають двогранний кут λ, що утворений площиною істинного меридіана, яка проходить через дану точку, і площиною, що проходить через початковий (нульовий) меридіан. За площину істинного (астрономічного) меридіана прийнято площину, що проходить через напрямок прямовисної лінії в цій точці паралельно осі обертання Землі. Рахунок астрономічних широт і довгот ведуть так само,  як і геодезичних. Астрономічні координати точок відрізняються від її геодезичних координат, оскільки площини астрономічного та геодезичного меридіанів, в яких лежать прямовисна лінія та нормаль, також не збігаються.

1.  Полярні координати.

Полярні координати – система координат на площині, кулі або поверхні еліпсоїда, що складається з точки О, яку називають полюсом, початку координат та полярної осі (рис.4.4). За полярну вісь вибирають довільний напрямок, але деколи її суміщають з напрямком меридіана, що проходить через полюс О. Положення будь-якої точки М визначається радіус-вектором і, за який приймають пряму на площині, що з'єднує шукану точку з полюсом, та полярним ку-том β. В полярній системі координат полярний кут вимірюють від полярної осі за ходом годинникової стрілки до радіус-вектора.

Біполярні координати - лінії або кутові величини, що визначають положення точки М на площині, кулі або еліпсоїді відносно двох вихідних точок Р1 та Р2 (рис. 4.5). Цими величинами можуть бути відстані d1 та d2 від точки М до точок Р1 та Р2, або кути β1 та β2, що утворені напрямками Р1М і Р2М з прямою Р1Р2.

10.  Прямокутні координати на поверхні еліпсоїда і кулі.

11.  Плоскі прямокутні координати.

Їх використовують при зображенні обмеженої частини поверхні земного еліпсоїда на площині, коли розміри ділянки при виконанні геодезичних робіт дозволяють знехтувати сферичністю Землі. Плоскі прямокутні координати - це система координат, що складається з двох взаємно перпендикулярних прямих: осі абсцис Х та осі ординатY, які ділять площину на чверті. В цій системі площина збігається з площиною горизонту в даній точці О, що є початком цих координат. Вісь абсцис Х суміщають з напрямком меридіана, що проходить через початок координат, або з напрямком, який паралельний даному меридіану. Вісь ординат Y проходить через точку О перпендикулярно до осі абсцис (рис .4.3).

В плоскій прямокутній системі координат ділянка місцевості в точці

О ділиться на чотири чверті, які відраховуються за ходом годинникової стрілки. Напрямки осей від початку координат позначають на північ та схід знаком "+", а на південь та захід знаком "-". Положення точки визначається абсцисою Х та ординатою Y, тобто відрізками відповідної осі від початку координат до основи перпендикуляра, що опущений з точки на вісь.

Рисунок 4.3 - Плоскі прямокутні координати точки А(Х,У)

Відрізкам приписують знаки тієї чверті, в якій лежить точка. Назви чвертей та знаки координат наведені в таблиці 4.1.

12.  Світова геодезична система WGS-84.

13.  Поняття референт-еліпсоїду.

Референц-еліпсоїд (від лат. Referens – допоміжній) – земна еліпсоїд, прийнятя для ОБРОБКИ геодезичних вімірів и встановлення системи геодезичних координат. Референц-еліпсоїд вікорістовують при вірішенні повсякдення практичних завдань геодезії, картографії, топографії та інших наук про Землю для заміні геоїда и квазігеоїда. Віклікано Це тім, Що геоїд має Дуже складаний форму (подібна груші, вітягнутої до Північного полюса) i мало прідатне для практичного застосування математичний опис. Крім того, положення поверхні геоїда НЕ залішається незмінною за постійної Зміни рівня світового океану. Референц-еліпсоїд займає стабільне положення в тілі земли и має правильно геометричних форм (еліпсоїд обертання), Що спрощує необхідні для практичного застосування геометрічні побудова и обчислювальні процедури.

Для узгодження Найкращий чином референц-еліпсоїда з поверхні геоїда на обмеженій частіні Його поверхні (в межах континенту, групи країн, Країни и т. д.) повінні віконуватіся Такі умови:

мала вісь референц-еліпсоїда винна буті паралельних осі обертання земли;

площіну ЕКВАТОР референц-еліпсоїда винна буті паралельних площіні земного ЕКВАТОР;

сума квадратів відхілень h геоїда від референц-еліпсоїда винна буті найменша з усіх можливіть для даної теріторії Σ h2 = min.

Значення відступів h геоїда від референц-еліпсоїда обчислюють в шкірному з відібраніх для ОБРОБКИ пунктів астрономо-геодезічної Мережі, створеної на тій теріторії земної поверхні, для якої підбірається референц-еліпсоїд.

Розмірі референц-еліпсоїда задаються розмірамі Його великий а і Малої b півосей або розміром Великої півосі и завбільшки полярного стисненимиα, візначуваного рівністю

α = (Ab) / a.

Положення референц-еліпсоїда в тілі земли (Щодо астрономічної системи координат, геоїда и квазігеоїда) візначається віхіднімі геодезичних датами: геодезичній координатами широта B0 и довгота L0 віхідного пункту опорної геодезічної Мережі; геодезичних азимута A0 навпростець з віхідного пункту на Один із суміжніх пунктів Мережі; висота x0 віхідного пункту над геоїд (квазігеоїда).

У Російській Федерації в ЯКОСТІ референц-еліпсоїда прийнятя еліпсоїд Красовський, Який має Такі характеристики: велика піввісь а = 6378245 м, полярних стисненими α = 1: 298,3. Вихідні геодезичні дати віведені в 1942 году А. А. Ізотовім и М. С. Молоденськім. Положення (орієнтування) еліпсоїда Красовський в тілі земли Визначіть геодезичних координатами центру круглого залу Пулковської обсерваторії: широта В = 59 ° 46 '18'', 55, довгота L = 30 ° 19 '42'', 09, азимут напряму на пункт Горбі А = 121 ° 10 '38'', 79. Висота геоїда над референц-еліпсоїдом в Пулково прийнятя рівною нулю, тобто x0 = 0,000 м.

Ці Вихідні геодезичні дати и еліпсоїд Красовський прійняті за основу державної системи координат СК-42 (Пулково, 1942 р.). Еліпсоїд Красовський кож служити референц-еліпсоїд и для створеня пізніше державних систем координат СК-63 и СК-95. На поверхні референц-еліпсоїда проектують результати Всіх геодезичних и картографічніх робіт, віконуваніх на теріторії РФ, в дерло Черга, при побудові та розвітку опорної геодезічної Мережі, віробніцтві топографічніх зйомок и створювані по ним карти.

14.  Форма і розміри Землі.

Форма Землі як планети обумовлена дією багатьох процесів, що пов’язані з її утворенням та існуванням. При розв’язанні топографо- геодезичних задач та при картографуванні земної поверхні необхідно її форму описати найбільш достовірною моделлю з установленими розмірами. Земля не є правильною геометричною фігурою. В зв’язку з тим, що фізична поверхня Землі становить сполучення материків й водних просторів, її неможливо виразити ні однією з відомих й математично вивчених геометричних фігур. Всю поверхню Землі можна розділити на дві нерівні частини: океани з відкритими морями, що утворюють єдиний водний простір, який займає 71% поверхні Землі, та материки, що складають 29%. Рівень поверхні океанів та з'єднаних з ними морів приблизно однаковий, але їх дно і поверхня Землі являють собою різноманітне поєднання нерівностей в вигляді височин і впадин.

За даними геофізики, Земля в значній своїй товщі під впливом безперервно діючих на неї сил поводить себе як пластичне тіло. В зв'язку з цим до неї, за винятком материкового тонкого верхнього шару, що є земною корою, можна застосувати закони гідростатики. Якби Земля була однорідним тілом, постійно знаходилась в нерухомому стані й підлягала би дії тільки внутрішніх сил тяжіння, то вона являла б собою кулю (рис. 3.1).

Рисунок 3.1 - Апроксимація поверхні Землі

Оскільки Земля обертається навколо своєї осі з постійною швидкістю, то під дією відцентрових сил вона прийняла би форму, що сплюснута в напрямку до полюсів, тобто форму сфероїда або еліпсоїда обертання (рис. 3.1). Така форма сфероїда отримується при обертанні еліпса навколо його малої осі. Це теоретично довів у 1687 р. І. Ньютон в своєму творі "Математичні принципи натуральної філософії" на основі відкритого ним закону тяжіння. Вперше помітив, що Земля не ідеальна куля, французький вчений Ш. Ріше в 1672 році під час астрономічних спостережень.Поверхня такої еліпсоїдальної Землі, як фігури рівноваги, була би скрізь горизонтальною, якби в кожній її точці напрямок сили тяжіння збігався би з напрямком нормалі, тобто лінії, що перпендикулярна дотичній в даній точці до поверхні еліпсоїда. Німецький фізик І. Лістінг в 1873 році запропонував для позначення форми Землі термін геоїд, що не має ніякого геометричного змісту. Геоїдом називають геометричне тіло, що обмежене рівневою поверхнею, яка збігається з поверхнею морів та океанів при спокійному стані водних мас й уявно продовженою під материками таким чином, щоб напрямки сил тяжіння перетинали її під прямим кутом. Маси в земній корі розміщені нерівномірно, тому прямовисні лінії сил тяжіння відхиляються в сторону більш щільних притягуючих мас від напрямків, які займали б вони, якби Земля була однорідною. Отже, поверхня геоїда, що скрізь перпендикулярна напрямкам прямовисних ліній, буде мати складну, неправильну форму з кривиною, що змінюється. Особливо різкі зміни кривини поверхні геоїда спостерігаються біля підніжжя гірських хребтів, поблизу берегових ліній морів. Кут є між нормаллю тп в даній точці (рис. 3.2.) і напрямком прямовисної лінії pq до поверхні еліпсоїда називають схиленням прямовисної лінії.

Рисунок 3.2 - Земна куля, земний еліпсоїд, геоїд: 1 - фізична поверхня;2 - земна куля; 3 - еліпсоїд обертання; 4 - рівнева поверхня

В середньому для земного сфероїда схилення прямовисної лінії дорівнює 3"-4" і тільки в деяких місцях воно досягає декількох минут. Максимальне відхилення поверхні геоїда від еліпсоїда не перевищує 150 м. Для математичної обробки геодезичних вимірювань необхідно знати форму поверхні Землі. Прийняти з цією метою фізичну поверхню або геоїд неможливо, оскільки ці поверхні не можна описати ні однією з математичних формул. Дослідження показали, що найбільш близькою до геоїда математичною поверхнею є еліпсоїд обертання, тому для складання карт й проведення необхідних вимірювань та розрахунків, що пов'язані з визначенням місцеположення точок на земній поверхні, Землю вважають приплюснутою кулею, яка має вигляд еліпсоїда обертання, що називається земним еліпсоїдом. Його розміри та форма (рис. 3.1.) характеризуються параметрами: довжиною великої (екваторіальної) - а та малої (полярної) - Ь півосей, коефіцієнтом полярногостиснення а та ексцентриситетами е і С

Протягом трьох останніх століть вчені різних країн, використовуючи різні дані вимірювань, обчислювали розміри земного еліпсоїда. В нашій 

Земний еліпсоїд з визначеними розмірами відповідно орієнтований в тілі Землі так, щоб його поверхня найближче підходила до поверхні геоїда, називають референц-еліпсоїдом.

Фізична поверхня Землі, на якій виконують геодезичні вимірювання, значною мірою відрізняється від референц-еліпсоїда. При топографічних й картографічних роботах Землю часто приймають за кулю, об’єм якої дорівнює об’єму земного сфероїда. Радіус такої кулі визначають за формулою:

Виходячи з розмірів референц-еліпсоїда Ф.Н. Красовського, радіус Землі Я = 6371,11 км. Для незначних ділянок земної поверхні поверхню еліпсо їда приймають за площину.

15.  Кривизна земної поверхні.

Еліпсоїдна земна поверхня проектується на площину з певним допущенням, що пов'язане з нерівністю довжини дуги довжині дотичної В’С (рис.4.8).

Рисунок 4.8 - Вплив кривизни Землі на визначення горизонтальних та вертикальних відстаней .При вирішенні топографічних задач на місцевості необхідно знати

розміри ділянки земної поверхні, яку практично можна прийняти за площину. Якщо Землю прийняти за кулю з радіусом Я, то абсолютна похибка від заміни частини кулі дотичною до неї площиною буде рівна різниці

де 1 - довжина дуги; сі -довжина дотичної, що визначаються за формулами

де а - центральний кут в радіанах, величина якого мала; тоді можна використовувати відомий математичний вираз

Довжина дотичної з урахуванням (4.7)

Таблиця 4.2 - Абсолютна та відносна похибки Розміри ділянки, км 10 25 50 Абсолютна похибка, км 0,82 12,8 103,0 Відносна похибка 1:1 200 000 1:1 200 000 1:50 000

Дані таблиці 4.2 свідчать, що вплив заміни частини поверхні дотичною до неї площиною при визначенні горизонтальних відстаней на ділянці до 10 км незначний. Розміри такої ділянки можна прийняти за площину при найточніших вимірюваннях горизонтальних відстаней на земній поверхні.

Відрізок АЬ (рис. 4.8) характеризує вплив кривизни Землі на визначення висот точок земної поверхні. З прямокутника ОСВ

Оскільки величинамала в порівнянні з радіусом Землі, то можна записати

Таблиця 4.3 - Влив кривизни на визначення висот

Враховуючи, що при топографо-геодезичних роботах точність визначення висот 1-2 см, то обов’язково необхідно врахувати поправку на кривизну Землі при визначенні перевищень.

Деформації земної поверхні

ДЕФОРМАЦІЇ ВЕРТИКАЛЬНІ - деформації земної поверхні або масиву гірських порід у вертикальній площині, які виникають внаслідок нерівномірності осідання при підробці.

ГОРИЗОНТАЛЬНІ ДЕФОРМАЦІЇ – відношення різниці інтервалу у горизонтальній площині мульди зрушення до йо-го початкової довжини.

ГОРИЗОНТАЛЬНІ ДЕФОРМАЦІЇ РОЗТЯГУ АБО СТИСКУ - відношення різниці довжин інтервалу в горизонтальній площині мульди зрушення до його початкової дов-жини. У будь-якій точці мульди зрушення розрізнюють стиснення (розтягання): у напрямку простягання ех, у напрямку навхрест простягання еу й у заданому напрямку eλ.

ДЕФОРМАЦІЇ ГРАНИЧНІ – такі деформації земної пове-рхні під впливом гірничих робіт, перевищення яких може викликати аварійний стан підроблювальних споруд та спричинення загрози, небезпеки для життя людей.

ДЕФОРМАЦІЇ ДОПУСТИМІ – деформації земної поверхні, які здатні викликати деякі пошкодження у спорудах, при яких для подальшої їх експлуатації за прямим при-значенням достатньо проведення тільки поточних та налагоджувальних робіт.

ДЕФОРМАЦІЇ ІМОВІРНІСНІ – величини зрушень і деформацій земної поверхні, що визначаються умовно, коли календарні плани розвитку гірничих робіт відсутні.

ДЕФОРМАЦІЇ КРИТИЧНІ – деформації земної поверхні, які приймаються для визначення зони шкідливого впливу гірничих робіт на земну поверхню. За критичні деформації приймаються: нахили 4х10-3, кривизна 0,2х10-3, 1/м, розтягання 2х10-3 (при середньому інтервалі їхнього визначення, який дорівнює 15—20 м).

ДЕФОРМАЦІЇ ОЧІКУВАНІ – розраховані деформації земної поверхні під впливом гірничих робіт з урахуванням календарних планів розвитку гірничих робіт.

ДЕФОРМАЦІЇ РОЗРАХУНКОВІ – деформації, які отримують шляхом множення очікуваних чи імовірнісних деформацій на коефіцієнти перевантаження (див. коефіцієнт перевантаження).

ДЕФОРМАЦІЇ СКОНЦЕНТРОВАНІ (ЗОСЕРЕДЖЕНІ) – деформації земної поверхні (горизонтальні й вертика-льні), на невеликих (до 0,5 м) інтервалах мульди зрушення, які різко перевищують деформації на суміжних інтервалах. На ділянках зосередження таких деформацій часто виникають тріщини та уступи земної поверхні.

16.  Поняття геоїду та еліпсоїду Красовського.

Земни́й еліпсо́їд — еліпсоїд обертання, який найкращим чином представляє фігуру геоїда.

В Україні та ряді країн Східної Європи при геодезичних і картографічних роботах прийнятий еліпсоїд Красовського, розміри якого було обчислено в 1940 році: велика напіввісь — 63782245 м, полярне стиснення 1:298,3. Назву отримав від прізвища відомого вітчизняного астронома-геодезиста Феодосія Красовського (1878—1948), під керівництвом якого вперше було обчислено цей еліпсоїд.Еліпсоїд Красовського - земної еліпсоїд, визначений з градусних вимірів в 1940 групою під керівництвом Ф. Н. Красовського.

Мала піввісь (полярний радіус)	6356863.019 м
Велика піввісь (екваторіальний радіус)	6378245.000 м
Середній радіус Землі, прийнятої за кулю	6371100 м
Полярне стиснення (відношення різниці півосей до великої півосі)	1/298.3
Площа поверхні Землі	510 083 058 км
Довжина меридіана	40008550 м
Довжина екватора	40075696 м
Довжина дуги 1 по меридіану на широті 0	110,6 км
Довжина дуги 1 по меридіану на широті 45	111,1 км
Довжина дуги 1 по меридіану на широті 90	111,7 км

Згідно з іншими джерелами, визначення було закінчено в 1942 групою під керівництвом А. А. Ізотова і названо на честь Ф. Н. Красовського .У будь-якому випадку, на ньому заснована геодезична система координат Пулково-1942 (СК-42), СК-63, яка використовується в Росії та деяких інших країнах, а також системи координат Afgooye і Hanoi 1972 [джерело не вказано 698 днів].СК-42 за постановою Ради Міністрів № 760 введена з 1946 для виконання робіт на всій території СРСР. З 1 липня 2002 згідно з Постановою УрядуРФ від 28 липня 2000 № 568 вводиться нова система СК-95, також заснована на еліпсоїді Красовського.

17.  Зображення земної поверхні на картах і планах

Всі нерівності земної поверхні називають рельєфом. Щоб зобразити його на плані чи карті, необхідно виміряти глибину чи висоту окремих ділянок земної поверхні. Для цього використовують нівелір. Цей найпростіший прилад являє собою дерев'яну рейку висотою один метр з виском. Нівеліром визначають, на скільки метрів вершина горба вища за його підошву, тобто його відносну висоту. Цей процес називають нівелюванням.
Відносна висота — перевищення однієї точки над іншою. Виміри відносної висоти необхідні будівельникам, військовим, туристам.
На плані та карті позначають не відносну, а абсолютну висоту — перевищення точки земної поверхні над рівнем моря, що приймається за нуль метрів.
Проте рівень різних морів неоднаковий. В Україні та деяких інших країнах (Росія, Білорусь, Молдова та ін.) за умовний нуль приймається середній рівень Балтійського моря. Щоб визначити абсолютну висоту, не обов'язково їхати до берегів Балтики. На спеціальних стовпах або стінах окремих споруд закріплені знаки-репери, на яких зазначено висоту даного місця над рівнем Балтійського моря. Від цього знака, провівши нівелювання, можна визначити висоту будь-якої точки. Наприклад, абсолютна висота Києва — близько 180 м.

Зображення рельєфу на плані та карті. На плані місцевості і географічній карті рельєф показують за допомогою особливих ліній — горизонталей. Горизонталі — лінії, що з'єднують точки місцевості з однаковою абсолютною висотою.
Одна горизонталь, що характеризує висоту, не дає уявлення про форми рельєфу. Для цього необхідно кілька горизонталей, їх проводять через певні проміжки висоти: 1 м, 2,5 м, 5 м, 20 м, 40 м, 200 м і т.д. залежно від масштабу карти. Вершину позначають точкою з зазначенням її висоти. За розташуванням горизонталей можна визначити стрімкість схилу. Чим ближче підходять горизонталі одна до одної, тим стрімкіший схил, чим далі — тим схил пологіший.
На плані місцевості, щоб розрізнити схил чи западину, проводять бергштрихи — короткі лінії, що показують вільним кінцем напрям схилу.
На фізичній географічній карті для більшої наочності зображення рельєфу проміжки між горизонталями різних висот і глибин фарбують певним кольором відповідно до кольорової шкали висот та глибин.

18.  Перехід від фізичної поверхні Землі до її зображення на площині (плані чи карті*.

Фізичну поверхню Землі можна розглядати як сукупність нескінченного числа точок. Тому її зображення зводиться до визначення положення характерних точок земної поверхні.

Елементи земної поверхні - пагорб, гора, западина й ін. - являють собою просторові форми. Щоб отримати топографічну карту, точки земної поверхні попередньо повинні бути перенесені на поверхню більш простішу, чим земна. Для цього у геодезії використовують метод проекцій, сутність якого полягає в наступному.

З точок А, В, С, D, Е (рис. 2.4) земної поверхні опускають перпендикуляри, на довільно обрану площину Р. У перетинанні перпендикулярів із площиною Р одержують точки a, b, с, d, e - ортогональні (прямокутні) проекції точок А, В, С, D, Е на площині Р.

З’єднавши точки а, b, с, d, e прямими лініями, одержують ортогональну проекцію багатокутника АВСDЕ. Але горизонтальні проложення ab, bс, cd, de, ea відрізняються від їх довжин на місцевості. Цю різницю можна урахувати (визначити) за допомогою відомих тригонометричних формул..

Опустивши з точки А перпендикуляр на пряму Вв (AB1), паралельну лінії ab, одержимо прямокутний трикутник АВВ1, у якому сторона

                                         АВ1 = ab = AB·cos                              (2.3)

При проекції невеличких ділянок земної поверхні, можливе використання площини. Проекція точок земної поверхні великої довжини здійснюється на поверхню еліпсоїда. Положення проекцій характерних точок на поверхні еліпсоїда і довжини проектованих ліній визначають взаємне положення їх на земній поверхні.

Рис. 2.4 - Проекції точок земної поверхні на горизонтальну

площину

Висоти точок називаються абсолютними, якщо вони спроектовані на поверхню геоїда, і відносними, якщо вони спроектовані на умовну рівневу поверхню. Невеликі ділянки земної поверхні безпосередньо проектують на горизонтальну площину.

19.  Сутність та способи орієнтування на місцевості.

Орієнтування на місцевості - це визначення свого місцеположення відносно сторін горизонту та потрібного напрямку руху, вміння витримувати цей напрямок на шляху за допомогою різноманітних пристроїв та спеціальних приладів, а якщо їх нема - за допомогою різноманітних природних орієнтирів та предметів. З усієї різноманітності об'єктів, що зустрічаються на місцевості на шляху туриста, з метою набуття навичок орієнтування використовують природні або штучні предмети-орієнтири: точкові, лінійні, площинні.

Точкові орієнтири - об'єкти що зображуються на топографічних картах поза масштабними умовними позначеннями, а на місцевості локалізуються у вигляді точки (окремі вершини, пункти геодезичної мережі, домінантні споруди, вежі, тощо).

Лінійні орієнтири - об'єкти, що мають значну довжину і зображуються на карті лінійними позначеннями (річки, канали, шляхи сполучення, лінії зв'язку та електропередач, лісові просіки, яри та урвища, берегова лінія, тощо).

Площинні орієнтири - об'єкти що мають чітко окреслені контури і займають значну площу (озера, болота, лісові галявини, ділянки сільськогосподарських угідь, населені пункти, тощо). Орієнтуватись на місцевості найкраще та найнадійніше за картою та компасом.

Основне призначення компасу-показати напрямок північ-південь. Якщо він відомий, неважко визначити і всі інші. Існують прості, рідинні та електронні компаси.

Простий компас являє собою круглу пластмасову або латунну коробку, на дні якої закріплена сталева гостра голка. На вістрі голки вільно обертається магнітна стрілка. За допомогою важільця гальма її можна підняти з голки й притиснути до скла обертової кришки, на якій закріплені проріз прицілу та мушка для візування напрямків.

У рідинному компасі стрілка обертається у рідині, що запобігає її різкому коливанню під час швидкого бігу, тому ним зручно користуватися під час змагань зі спортивного орієнтування.

Електронний компас демонструє напрям на північ на електронному дисплеї, може автоматично вказувати азимутальні напрямки. Найбільшим недоліком електронних компасів є необхідність заміни елементів живлення, що є проблемним у довготривалих походах та експедиціях. Існує іще один сучасний спосіб орієнтування на місцевості за допомогою супутникової системи глобального позиціонування GPS. Дана система працює завдяки близько 25 супутникам, що знаходяться на навколоземній орбіті на висоті приблизно 17500 км і щодня як мінімум двічі облітають земну кулю. Ці супутники контактують із портативним пристроєм (GPS-навігатор), визначають його точні координати, які відображаються на дисплеї у зручній для користувача формі. Системі необхідно сигнал лише трьох супутників для визначення точного місця знаходження об'єкта на планеті Цей спосіб називається двовимірним визначенням або 2D. При контакті із чотирма і більше супутниками можна отримати набагато більше інформації щодо положення, зокрема визначається висота знаходження над рівнем моря, швидкість пересування, перешкоди на шляху, тощо. Таке визначення називається тривимірним або 3D.

Сучасні GPS приймачі (рис.2.3) мають до 25 каналів, тобто одночасно можуть контактувати із великою кількістю супутників, що дозволяє швидко орієнтуватися у будь-якій частині нашої планети. У память таких пристроїв заносяться детальні електронні карти не тільки окремої місцевості, а й цілих континентів. Орієнтування без компасу та карти. При відсутності компасу можна орієнтуватися за небесними світилами, за деякими місцевими предметами, за природними прикметами.

Рис. 2.4. Визначення сторін горизонту за зірками

За зірками. Орієнтування за зірками зводиться до вміння знайти на небозводі Полярну зірку, яка завжди показує напрямок півночі. її можна знайти за сузір'ям Великої Ведмедиці або за сузір'ям Кассіопеї (Рис. 2.4). Полярна зірка - найяскравіша зірка в сузір'ї Малої Ведмедиці, яке має вигляд повернутого ковша.

За Місяцем. Якщо при сильній хмарності Полярної зірки не буде видно, але видно Місяць, то права половина диска Місяця о 19 год вказує нам напрямок на південь, о першій годині ночі - на захід. Повний Місяць о 19 год знаходиться на сході, о першій годині ночі - на півдні, о 7 год ранку - на заході. Коли ж видно ліву половину диска Місяця, то о першій годині ночі Місяць буде знаходитись на сході, а о 7 год ранку - на півдні.

У період першої та останньої чвертей Місяця, коли ясно видно ріжки півмісяця, напрямок, що показує положення Сонця в даний момент, можна взнати таким способом.

Між ріжками півмісяця в думці натягається тятива. Наклавши на і по тятиву (на її середину) стрілу, треба простежити її напрямок. Стрілка буде спрямована в центр Сонця

За сонцем. За сонцем можна визначити сторони горизонту пам'ятаючи, що в нашій півкулі воно приблизно знаходиться: О 7 годині - на сході; 0 13 годині - на півдні; 0 19 годині на заході; О 1 годині - на півночі (спостерігається влітку за полярним кругом).

В лісі. Кора хвойних і листяних дерев звичайно значно темніша й більше вкрита мохом та лишайниками з північного боку.

У хвойних дерев з боку півдня добре помітно окремі краплі й цілі нальоти смоли, що показують напрямок найбільшого обігрівання сонячними променями, тобто південь.

На окремо розташованих деревах гілки та листя густіші з південного боку. З північного боку кора грубіла та на стовбурі більше тріщин, лишайників. Особливо ці ознаки добре помітні на березі, в якої з південного боку кора біліша та гладша, ніж із північного.

На пеньках шари щорічних приростів з північного боку тонші та щільніші, ніж з південного.

Не менш точну інформацію по визначенню сторін горизонту дають гриби. Необхідно пам'ятати, що вони ростуть з північної сторони дерев, пеньків, кущів. На східній і західній стороні дерев, каменів, кущів їх значно менше, а на південній стороні, особливо в суху погоду, їх майже не буває.

Під час дозрівання ягід слід пам'ятати, що вони скоріше забарвлюються в колір з південної сторони.

Трава навесні вища і густіша з південної сторони, а влітку залишається зеленішою з північної сторони дерев.

У всіх лісових масивах просіки прорубують в залежності від напрямку сторін горизонту: основні просіки з півночі на південь, поперечні із сходу на захід.

На туристичних маршрутах Криму, Закавказзя туристи зустрічають рідкісне дерево-компас. Це алепська сосна. Свою назву вона дістала від сирійського міста Халеб (Алепно), на окраїнах якого вона особливо розповсюджена. Висота цієї сосни 10-15 м. Вона дуже любить сонце, і її характерною особливістю є те, що кінчик постійно дещо нахилений в сторону сонця.

За тваринами, птахами, комахами. Допоможуть орієнтуватися в лісі і його мешканці. Мурашники розташовуються, як правило, з південного та південно-західного боку дерев, пнів, причому, північний бік мурашника крутіший, ніж південний. В туристичних походах може виникнути необхідність орієнтування в часі. Найкраще орієнтуватися по птахах. Слід пам'ятати, що зяблик прокидається біля 1-ї години -1 год 30 хв ночі, перепел - біля 3-ї години ранку; дрізд - біля 4-ї години ранку; горобець - біля 5-6 - ї години ранку. 

За місцевими предметами. Вхід до православних церков розташований завжди на захід, а косе перехрестя хреста верхньою своєю частиною показує на північ. Дзвіниці церков звернуті на захід.

За годинником. Сторони горизонту в сонячний день можна визначити за допомогою годинника (рис. 2.5). Годинник кладуть на долоню та направляють годинникову стрілку на Сонце. Не змінюючи положення годинника, поділяють кут між годинниковою стрілкою та цифрою 1 на циферблаті навпіл. Лінія, яка ділить цей кут, і буде вказувати напрямок на південь. Знаючи напрямок на південь, легко визначити напрямок на північ, захід, схід. До полудня треба ділити навпіл кут між годинниковою стрілкою та цифрою 1 на циферблаті по ходу стрілки (з лівої сторони циферблата), а після полудня - за ходом стрілки, тобто, з правої сторони.

20.  Способи визначення напрямів за сторонами горизонту.

Напрями за сторонами горизонту взаємопов’язані між собою. Тому, якщо відомий хоча б один з них, наприклад, на північ, то в протилежному напряму буде південь, праворуч - схід, а ліворуч - захід.

Напрями на сторони горизонту можна визначити:

- за компасом;

- за положенням Сонця;

- за Сонцем і годинником;

- за положенням Місяця;

- за Місяцем і годинником;

- за Полярною зіркою;

- за ознаками місцевих предметів.

На сьогодні, найбільше розповсюдження отримав компас Адріанова 1 - кришка із стійкою для візування; 2 - кругова шкала; 3 - магнітна стрілка; 4 – гальмо

Завдання, які вирішуються за допомогою компаса:

- визначення напрямів за сторонами горизонту;

- знаходження магнітних азимутів напрямів;

- знаходження напрямів за відомими магнітними азимутами;

- вимірювання кутів на місцевості і за картою.

Визначення напряму за сторонами горизонту виконують таким чином. Мушку візирного пристрою ставлять на нульову поділку шкали (північ), а компас - горизонтально. Потім відпускають гальмо магнітної стрілки і повертають компас так, щоб північний її кінець збігся з нульовим відліком. Після цього, не змінюючи положення компаса, візуванням через цілик і мушку запам’ятовують віддалений орієнтир, який використовується для визначення напряму на північ.

21.  Орієнтування за зірками.

Орієнтування на місцевості -  це знаходження напрямків на боки горизонту (південь,північ,захід і схід) і визначення свого знаходження на місцевості. Полярна зірка  знаходиться на півночі. Щоб знайти Полярну зірку, треба спочатку відшукати сузір'я Великої Ведмедиці, що нагадує ківш, складений з семи досить яскравих зірок, потім через дві крайні праві зірки Великої Ведмедиці подумки провести лінію, на якій відкласти п'ять разів відстань між цими крайніми зірками, і тоді в кінці цього лінії знайдемо Полярну зірку, яка, в свою чергу, знаходиться в хвості іншого сузір'я, званого Малої Ведмедицею. Ставши обличчям до Полярної зірки, ми отримаємо напрям на північ. 

22.  Способи визначення відстаней на місцевості.

Орієнтування – визначення свого положення відносно сторін горизонту та місцевих предметів, й відповідно напряму руху.

а) окомірно;

б) кроками;

в) за спідометром;

г) за кутовими розмірами предметів;

д) за лінійними розмірами предметів;

е) за часом та швидкістю руху;

є) за співвідношенням швидкості світла і звуку;

ж) на слух;

з) побудовою геометричних фігур на місцевості.

23.  Визначення відстаней при орієнтуванні на місцевості. Окомірна зйомка.

Існують різні найпростіші способи та прилади для визначення відстаней на місцевості.

Вимір відстані на око-найбільш простий та розповсюджений спосіб визначення відстаней. Він базується на таких двох положеннях:

- чим ближче предмет, тим ясніше та різкіше ми його бачимо та тим виразніше розрізняємо на ньому дрібні деталі;
- чим ближче предмет, тим він здається більшим та, навпаки, чим далі, тим він здається меншим.

Точність визначення відстані на око залежить від багатьох умов: освітлення, характеру місцевості, стану погоди, пори року та доби, кольору предмета тощо.

Відстань можна визначити за допомогою сірника або міліметрової лінійки. Наприклад: для визначення відстані до телеграфного стовпа, висота якого 6 м.

Для цього:

1) витягнути руку (0,6 метри від очей) і сполучити сірник зі стовпом;
2) відзначити нігтем великого пальця частину сірника, що закриває стовп (допустимо, це буде 12 мм);
3) знаючи висоту стовпа (6 метрів) підрахуємо значення відстані за формулою:

0,6M X 6M 
         L =  -------------  =  300 м
0,012м

Замість сірника краще користуватися лінійкою з міліметровими діленнями.

Як бачимо, при користуванні далекомірами треба знати зразкові розміри того предмета, до якого визначається відстань. От середні розміри деяких з них:

Таблиця 2.1.

Середні розміри предметів

Предмети	Розміри, м
висота	ширина	довжина
Дерев'яний стовп лінії зв'язку	5-7	-
Відстань між стовпами лінії зв'язку			50-60
Ліс	18-20	-
Залізничні вагони:
пасажирські	4,3	3,2	20
товарні	4	2,7	13
Автомобіль вантажний	2	2-3,5	5-6
Людина середнього зросту	1,65	-

24.  Прилади і способи визначення напрямків кутів на місцевості.

азимут визначається астрономічним методом та гіроскопічним орієнтуванням за допомогою спеціального приладу - гіротеодоліта. При астрономічному методі визначення географічного азимута А напрямку 7М (рис. 5.7) заміряють горизонтальний кут між цим напрямом й напрямом на небесне світило (Сонце, Полярна зірка та ін.) р.

Рисунок 5.7 - Визначення азимута астрономічним методом

За правилами астрономії визначають азимут А на небесне світило в момент візування на нього. Відповідно до рис. 5.7 географічний азимут напрямку

Тобто, задача визначення географічного азимута полягає в знаходженні азимута на небесне світило в прийнятій системі координат.

Азимут А* визначають астрономічним способом за висотою світила.

З цією метою виміряють зенітну відстань світила. Визначають за допомогою карти широту точки спостереження. Беруть з астрономічного щорічника схилення світила, що його спостерігають, й за цими даними обчислюють азимут А*.

При способі визначення азимута А за часовим кутом світила за допомогою точного годинника визначають часовий кут 1. Користуючись значенням часового кута 1, враховуючи широту точки спостереження світила, обчислюють азимут А*.

При гіроскопічному орієнтуванні азимут визначають за допомогою гіротеодоліта, що поєднує гіроскоп, як датчик направлення географічного меридіана, й теодоліт, як прилад для вимірювання кутів горизонтальних напрямків.

Гіроскоп - це пристрій, що включає ротор, який може обертатись з дуже великою швидкістю, й систему опор, які забезпечують рух ротора навколо нерухомої точки, що лежить на його головній осі. Гіроскоп називають вільним, якщо він має три ступеня свободи, а нерухома точка збігається з центром вагигіроскопа й з точкою перетину осей підвішування ротора. Властивості вільного гіроскопа: в випадку, якщо не діють зовнішні сили, головна вісь гіроскопа зберігає постійний напрям в просторі незалежно від переміщення основи; під дією зовнішньої сиди, що прикладена до осі швидкообертового ротора, вона переміщується в напрямі, що перпендикулярний до осі дії сили. Такий рух головної осі обертового гіроскопа називають прецесією.

Гіроскопічний азимут напряму на предмет визначають за формулою

де М - відлік за горизонтальним кругом, що відповідає напряму на місцевий предмет; N0 - відлік за горизонтальним кругом, що відповідає напрямку географічного меридіана.

Географічний азимут напряму обчислюють за формулою

де А - поправка гіротеодоліта, яку визначають на еталонному приладі на вихідних напрямах з відомими географічними азимутами.

25.  Прийоми орієнтування на карті.

Орієнтуватися на місцевості — означає знайти напрямок сторін горизонту і своє місцезнаходження відносно оточуючих місцевих предметів та елементів рельєфу. Орієнтування під час пересування в незнайомій місцевості полягає у визначенні відстаней і витримуванні потрібного напрямку маршруту. Карта. Це зменшене зображення земної поверхні, виконане в певному масштабі. Види карт дуже різноманітні. Найбільш точні — топографічні.

Орієнтування на місцевості може, в залежності від конкретних завдань і обставин, виконаються як з використанням спеціальних засобів (картографічного матеріалу, компаса, інших вимірювальних приладів), так і без них. Спочатку розглянемо ряд найбільш характерних прийомів орієнтування на місцевості, передбачають використання коштів орієнтування, а саме карти і компаса. Орієнтування з використанням карти і компаса включає в себе ряд технічних прийомів (дій): упізнання на місцевості об'єктів та елементів рельєфу (орієнтирів), нанесених на карту; визначення щодо упізнаних орієнтирів своєї точки стояння; визначення необхідного напрямку і маршруту наступної ділянки руху; обчислення його протяжності і, нарешті, рух по вибраному маршруту. Читати карту (звіряти її з місцевістю) буде набагато легше, якщо вона буде орієнтована по об'єктах місцевості. У цьому випадку взаєморозташування об'єктів і деталей рельєфу на місцевості буде співпадати з взаєморозташуванням відповіднихумовних знаків на карті. Тому звірення карти з місцевістю зазвичай починається з її орієнтування. Орієнтування карти полягає в повороті карти таким чином, щоб лінії магнітного меридіана карти були паралельні стрілкою компаса, а північний обріз карти був би звернений на північ місцевості.

Умовні знаки. Це азбука, знання якої необхідне для читання карти. Хоча позначення умовних знаків в певній мірі залежать від масштабу карти, всі їх прийнято ділити на три групи: масштабні, позамасштабні і пояснювальні. Перші зображають місцеві предмети (зазвичай контуром), які «входять» до масштабу карти: озера, великі міста і т. п. Другі — об'єкти, які не можуть бути виражені в даному масштабі. За таким знаком не можна судити про дійсний розмірі показаного на карті селища, колодязя або моста. До третіх знаків відносяться цифри, написи та інші позначення. 

Рельєф місцевості. Зображується на великомасштабних картах за допомогою горизонталей, якими називаються криві замкнуті лінії, що з'єднують на карті точки місцевості, однакові за висотою над рівнем океану.

Відстань по висоті між двома суміжними горизонталями, узятими на одному скаті, називається висотою перерізу, а відстань між горизонталями за планом — заставлянням. Чим крутіше скат, тим менше величина закладення, і навпаки для визначення крутизни схилу вимірюють найкоротшу відстань між сусідніми горизонталями і по шкалі підбирають відповідне йому заставляння, проти якого читають крутизну ската в градусах. Щоб визначити напрямок ската по горизонталях, на деяких з них ставляться перпендикулярні риски — скатовказвники (бергштрихи), що «дивляться» своїм вільним кінцем у бік пониження (мал. 23).

Деякі форми рельєфу зображуються не горизонталями, а особливими умовними значками. Так, обриви, яри, вали, ями показуються лінією із зубчиками, зверненими в бік крутого схилу. При користуванні дрібномасштабними картами туристи можуть зустріти зображення рельєфу способом відмивання (згущування тіней) і гіпсометричним («чим вище, тим темніше»).

26.  Відновлення втраченого орієнтування

. Якщо на місцевості наміченого орієнтиру немає, то необхідно встановити своє місцезнаходження за іншими місцевими предметами і деталями рельєфу, що позначені на карті і, лише впевнившись у правильності руху, продовжувати рух. Безперервність уважного спостереження під час руху за правильністю маршруту гарантує від втрати орієнтування і витрат значного часу на відновлення орієнтування.

Якщо орієнтування все ж буде втрачено, то для його відновлення потрібно уявити собі пройдений шлях від останнього надійно розпізнаного орієнтиру на карті і, враховуючи основні повороти шляху, намітити на місцевості приблизний напрямок на цей орієнтир. Визначивши потім по компасу азимут цього напрямку і перевівши його у зворотний, накреслити цей напрямок від розпізнаного орієнтиру і відкласти по накресленій лінії пройдену відстань (показник спідометра). Отримана на карті точка покаже приблизне місце, де було втрачене орієнтування. Після цього, уважно порівнюючи карту з місцевістю, розпізнають на ній в цьому районі окремі об’єкти і уточнюють своє місцезнаходження.

27.  Поняття про геодезичні сітки (мережі*.

Для картографування території будь-якої держави, особливо такої великої,

Україна, дуже важливо створити математичну основу, тобто мережу

іезичних пунктів, закріплених на місцевості. Координати цих пунктів

інні мати єдиний для цієї держави початок координат. Такі мережі, які

ілюють територію усієї країни, називають державними геодезичними

аками (ДГМ). Пункти ДГМ мають просторові, тобто планові (X,Y), та

тні (//) координати. Під час горизонтального знімання використовують

ш планові координати (X, У).

Відомо, що ДГМ складається з:

- астрономо-геодезичної мережі першого класу;

- геодезичної мережі другого класу;

- геодезичної мережі згущення третього класу.

Знімальні геодезичні мережі є основою для виконання знімання усіх

масштабів топографічних карт та інших робіт.

Найпоширенішим методом побудови знімальної мережі є теодолітний

хід. Він є кутомірним ходом і принципово не відрізняється від полігоно-

мстричного, лише точність вимірювання кутів та ліній у теодолітному ході

значно нижча.

Для виконання тахеометричного знімання пунктами знімальної основи

ожуть бути пункти:

• - Державної геодезичної мережі (ДГМ);

- геодезичної мережі згущення;

- знімальної геодезичної мережі.

Геодезичні мережі поділяють на планові та висотні. Планові геодезичні

гережі створюють методами тріангуляції, трилатерації, полігонометрії та GPS-

іегодами. За точністю вимірювань, схемою та послідовністю побудови їх

оділяють на:

-Державну геодезичну мережу 1-го, 2-го, 3-го класів. Це мережа пунктів,

:оординати яких визначені з високою точністю. їх використовують для

юширення єдиної системи координат на всій території України і вони г

юновою для створення інших мереж та для розв'язування наукових завдані.

Густота пунктів Державної геодезичної мережі є недостатньою для виконання

•опографічного знімання;

- геодезичну мережу згущення, яку за точністю поділяють на 4-ий клас,

-й та 2-й розряди. Її створюють для забезпечення великомасштабного топо-

рафічного знімання, інженерно-геодезичних вишукувань, проектування та бу-

цвництва інженерних споруд. Мережі згущення спираються на пункт

Державної геодезичної мережі;

- знімальну геодезичну мережу, пункти якої визначають додатково до точок

Державної геодезичної мережі та мереж згущення для забезпечення топографічного

інімання. Її створюють аналітичними (мікротріангуляція, теодолітні та тахео-

метричні ходи, засічки) і графічними (прямі, обернені та комбіновані засічки,

мензульні ходи) методами. Густота знімальної мережі повинна забезпечувати

безпосереднє знімання всієї ситуації на місцевості. Точки знімальної мережі

закріплюють на місцевості тимчасовими знаками (кілками, трубками тощо).

Державну висотну мережу поділяють на:

- мережі нівелювання І і II класів. Вони є головною висотною основою і

встановлюють єдину систему висот на всій території України, а також

використовуються для розв'язування наукових завдань;

- нівелірні мережі згущення III й IV класів, які створюють для згущення

висотної основи, щоб забезпечити топографічне знімання та інженерні роботи;

- знімальну нівелірну мережу, яку створюють прокладанням ходів тех-

нічного геометричного або тригонометричного нівелювання. Її створюють 11: і

основі Державної нівелірної мережі як висотну основу для великомасштабних

знімань та для забезпечення вишукувальних і будівельних робіт.

28.  Просторова прив’язка і геодезичні мережі.

29.  Методи проектування і проекції земної поверхні на площину (створення геодезичної основи карт*.

30.  Поняття про масштаб.

31.  Поняття про геодезичні мережі.

32.  Державна геодезична мережа України.

33.  Державна нівелірна мережа України.

34.  Зображення населених пунктів.

35.  Зображення промислових, сільськогосподарських і соціально-культурних об’єктів.

36.  Зображення шляхів сполучення.

37.  Зображення гідрографічних об’єктів.

38.  Зображення рельєфу.

39.  Зображення рослинного покриву і ґрунтів.

40.  Зображення опорних пунктів, кордонів, границь, меж та огорож.

41.  Основні властивості картографічного зображення земної поверхні. Вимоги до нього.

42.  Поняття про картографічну генералізацію.

43.  Повнота, вірогідність і точність топографічних карт.

44.  Спеціальні карти та план міст.

45.  Топографічні карти шельфу.

46.  Підготовка карти до роботи.

47.  Класифікація та призначення топографічних карт.

48.  Особливості картографічного зображення.

49.  Загальногеографічні та спеціальні карти.

50.  Точність вимірів по картах.

ПИТАННЯ ДО ЗМІСТОВНОГО МОДУЛЯ 2.

1.  Пряма геодезична задача.
2.  Обернена геодезична задача.
3.  Рішення трикутника.
4.  Визначення відстаней недоступних для вимірювання стрічкою.
5.  Прилади для виконання теодолітної зйомки.
6.  Види теодолітів. Їх загальна конструкція.
7.  Компарування мірної стрічки.
8.  Вимірювання ліній стрічкою.
9.  Визначення віддалей нитковим віддалеміром.

10.  Приведення теодоліта в робоче положення.

11.  Порядок вимірювання кута повним прийомом, контроль вимірів.

12.  Журнал теодолітної зйомки.

13.  Нанесення ситуації на план. Оформлення плану.

14.  Побудова плану за дирекційними кутами і горизонтальними прокладеннями.

15.  Координатна сітка, її побудова і контроль.

16.  Розрахунки для симетричного розміщення на аркуші паперу.

17.  Нанесення точок теодолітних ходів.

18.  Геодезичні знаки і центри.

19.  Поняття про топографічні зйомки місцевості. Методи топографічний зйомок.

20.  Геодезична основа топографічних зйомок.

21.  Загальні поняття про планові, висотні та геодезичні мережі, їх класифікація.

22.  Обчислення площ планіметром та їх ув’язка. Складання експлікації.

23.  Способи обчислення площ.

24.  Обчислення площі за координатами вершин полігону.

25.  Графічний спосіб обчислення площ.

26.  Полярний планіметр. Будова. Призначення.

27.  Перевірки полярного планіметра.

28.  Сутність тахеометричної зйомки.

29.  Прилади для тахеометричної зйомки.

30.  Знімальна основа тахеометричної зйомки.

31.  Виконання тахеометричної зйомки.

32.  Особливості експлуатації тахеометрів.

33.  Види тахеометрів. Відбивачі.

34.  Програмне забезпечення для пост обробки результатів польових вимірів. Побудова елементів рельєфу в програмному комплексі Digitals.

35.  Горизонтальна зйомка з використанням тахеометра.

36.  Вертикальна зйомка з використанням тахеометра.

37.  Вимірювання віддалей з використанням тахеометра.

38.  Побудова тахеометричних ходів та об’єктів плану в програмному комплексі Digitals.

39.  Види нівелірних робіт.

40.  Види нівелювання.

41.  Суть геометричного нівелювання.

42.  Способи геометричного нівелювання.

43.  Класифікація геометричного нівелювання за точністю.

44.  Нівелірні знаки.

45.  Типи нівелірів.

46.  Будова нівелірів з циліндричним рівнем і компенсатором.

47.  Основні дослідження технічних нівелірів.

48.  Обробка журналу геометричного нівелювання.

49.  Побудова висотної основи топографічних зйомок.

50.  Вимоги до параметрів нівелірних ходів.

51.  Порядок роботи на станції при технічному нівелюванні.

52.  Наземні станції контролю космічного сегменту.

53.  Історичні передумови та процес створення систем глобальної навігації GPS та ГЛОНАСС.

54.  Узагальнена будова сучасних GPS приймачів.

55.  Визначення перевищень і горизонтальних прокладень монограмним кіпрегелем.

56.  Суть мензульної зйомки.

57.  Комплект мензули. Перевірка мензули, мензульної вилки і кіпрегеля.

58.  Підготовка мензули до роботи.

59.  Особливості рисовки рельєфу на фото планах.

60.  Зйомка ситуації та рельєфу на мензулі.

61.  Складання кальок контурів і висот.

62.  Оформлення плану мензульної зйомки.

ПИТАННЯ КОНТРОЛЬНОГО МОДУЛЯ

ПИТАННЯ ТЕОРЕТИЧНОГО ЗМІСТУ (враховуються питання теоретичного змісту, що були запропоновані для здійснення модульного контролю*.

Додаткові питання теоретичного змісту.

1.  Поясніть загальну конструкцію теодоліту та функціональне призначення окремих частин.
2.  Як здійснюється орієнтування напрямків за істинним і магнітним меридіанами?
3.  Охарактеризуйте види масштабів.
4.  У чому полягають особливості оформлення топографічних карт і планів?
5.  Охарактеризуйте картографічні умовні знаки для зображення елементів місцевості і рельєфу земної поверхні.
6.  Поясніть порядок приведення теодоліта у робоче положення.
7.  Поясніть будову і призначення полярного планіметра.
8.  Охарактеризуйте порядок прив’язки нівелірних ходів до пунктів ДМН.
9.  Що входить до комплекту мензули?

10.  Поясніть порядок підготовки планшету для мензульної зйомки.

11.  У чому полягає спільність і відмінність тахеометричної зйомки від інших видів топографічних зйомок?

12.  Поясність порядок роботи на станції при технічному нівелюванні.

13.  Розкрийте основні поняття про топографічні карти і плани та їх призначення.

14.  Дайте загальні поняття про планові і висотні геодезичні мережі і надайте їх класифікацію.

15.  Охарактеризуйте мірні стрічки і рулетки та поясніть процес їх компарування.

ПИТАННЯ ПРАКТИЧНОГО ЗМІСТУ

1.  Користуючись зазначеним фрагментом топографічної карти побудуйте поздовжній та поперечний профіль місцевості.
2.  Користуючись зазначеним фрагментом топографічної карти побудуйте графік ухилів.
3.  Розв’яжіть задачу на визначення азимута та дирекційного кута.
4.  У вигляді схеми зобразіть послідовність етапів здійснення проекту тріангуляції.
5.  Користуючись фрагментом карти здійсніть вимірювання віддалей за допомогою масштабної лінійки та циркуля-вимірювача та площі полігону за допомогою планіметра.
6.  Користуючись фрагментом карти, визначте її масштаб.
7.  Здійсніть вимір довжини полілінії користуючись курвіметром відповідно до масштабу та повідомте її загальну протяжність.
8.  Розвяжіть пряму задачу.
9.  Розвяжіть обернену задачу.

10.  Здійсніть вирішнення задачі трикутника.

11.  Обчисліть фрагмент теодолітної зйомки.

12.  За результатами теодолітної зйомки побудуйте фрагмент плану.

13.  Обчисліть фрагмент журналу нівелювання.

14.  Вкажіть складові частини теодоліту та охарактеризуйте методи його перевірки.

15.  Вкажіть складові частини нівеліру та охарактеризуйте методи його перевірки.

16.  Вкажіть складові частини мензули та охарактеризуйте її будову.

17.  Схематично зобразіть принцип роботи gps-навігації.

18.  Схематично зобразіть поетапне визначення координат за допомогою GPS-приймача.

19.  Покажіть основні складові тахеометра та розкажіть про їх функціональне призначення.

20.  Користуючись фрагментом карти здійсніть її географічну характеристику.

1. перемещение предметного стола вдоль направляющих по оси Х и У с помощью винтов электронного микрометра
2. номорья к северу завершившееся после падения Византии и великих географических открытий конца XV и начала XVI
3. ТЕМА 1 ВВЕДЕНИЕ 1
4. Педагогические условия нравственного воспитания младших школьников
5. Есть ли у вас чувство
6. БАКАЛАВР Воронеж 2012 г
7. познавательную деятельность необходимо с использованием активных приёмов и методов обучения из которых я п
8. СОШ 1 гГурьевска Калининградской области Урок географии
9.  Итоги изучения дисциплины
10. Реферат- Вагон
11. материя и его историческая эволюция.
12. ПЛАН Строительство электрометаллургического минизавода по производству строительной арматуры из м
13. Финляндия во второй мировой войне
14. то конкретный цвет будет работать безупречно нельзя все определяется на практике с учетом особенностей кон
15. Товароведение мяса птицы
16. Уфф что было более похоже на шипение кота
17. ОЗНАКОМЛЕНИЕ С РАБОТОЙ ПСИХОЛОГА В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ УЧРЕЖДЕНИИ
18. Философское значение глобальных проблем современности
19. затраты ~ объем ~ прибыль CVPанализ Cost ~ Volume ~ Profit- изучает влияния изменений постоянных затрат переменных
20. 20 метра от проема в стене через который транспортером с улицы подается макулатура

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе