Книга: Попов В. Н., Чекалин С. И. «Геодезия»

Освещены основные положения геодезии как науки, рассмотрены вопросы, связанные с построением картографических изображений и решением задач по топографической карте и плану. Приведены элементы теории погрешностей измерений, а также методы уравнивания геодезических построений. Отдельные разделы посвящены описанию геодезических приборов, геодезическим работам при сгущении геодезических сетей и создании планового и высотного обоснования, при разбивке и строительстве инженерных сооружений различного назначения, в том числе и подземных горных выработок, при выполнении геологических поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, комплекса нивелирных работ и др.
В. И. Попов — д-р техн. наук, проф. кафедры «Маркшейдерское дело и геодезия» Московского государственного горного университета.
С. И. Чекалин — канд. техн. наук, доц. кафедры «Геодезия и маркшейдерское дело» Московского государственного геологоразведочного университета.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Маркшейдерское дело» направления подготовки «Горное дело», а также для специалистов, выполняющих соответствующие работы.

Содержание:

ПРЕДИСЛОВИЕ...... 5 Глава 1. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ...... 7 § 1. Предмет и задачи геодезии...... 9 § 2. Краткие исторические сведения...... 10 § 3. Единицы измерений, применяемые в геодезии...... 15§ 4. Фигура и размеры Земли...... 15 § 5. Содержание курса и рекомендации по его изучению...... 18 Глава 2. ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ И ПЛАНЫ...... 23 § 6. Влияние кривизны Земли на измеренные расстояния...... 25 § 7. Краткие сведения о картографических проекциях...... 27 § 8. Общие сведения о топографических картах и планах...... 31 § 9. Система географических координат...... 34 § 10. Равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция Гаусса—Крюгера...... 36 § 11. Разграфка и номенклатура топографических карт и планов...... 37 § 12. Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса...... 43 § 13. Перевычисление координат из зоны в зону...... 44 § 14. Система высот...... 47 § 15. Условные знаки топографических карт и планов...... 49 § 16. Изображение рельефа на топографических картах и планах...... 51 § 17. Ориентирование...... 56 § 18. Решение некоторых задач с использованием топографической карты...... 62 18. 1. Измерение расстояний...... 62 18. 2. Определение географических и прямоугольных координат...... 66 18. 3. Ориентирование линий...... 68 18. 4. Ориентирование карты на местности...... 71 18. 5. Определение высот точек...... 72 18. 6. Построение профиля...... 73 18. 7. Построение линии заданного уклона...... 76 18. 8. Построение границы водосборного бассейна и зоны затопления...... 78 18. 9. Определение площадей на топографических картах и планах...... 80 Глава 3. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ...... 87 § 19. Виды измерений...... 89 § 20. Классификация погрешностей измерений...... 90 § 21. Свойства случайных погрешностей...... 92 § 22. Среднее арифметическое...... 93 § 23. Средняя квадратичеекая погрешность...... 94 § 24. Средние квадратические погрешности функций измеренных величин...... 97 § 25. Обработка ряда равноточных измерений одной величины...... 100 § 26. Об учете систематических погрешностей в измерениях...... 103 § 27. Средняя квадратичеекая погрешность двойных равноточных однородных измерений...... 105 § 28. Понятие о весе результата измерения...... 107 § 29. Средняя квадратичеекая погрешность единицы веса и арифметической середины...... 110 § 30. Обработка ряда неравноточных измерений одной величины...... 111 Глава 4. ГОСУДАРСТВЕННЫЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СЕТИ...... 113 § 31. Назначение Государственных геодезических сетей...... 115 § 32. Классы геодезических сетей...... 116 § 33. Методы построения Государственных геодезических сетей...... 118 § 34. Закрепление пунктов геодезических сетей...... 121 § 35. Оценка точности построения опорных геодезических сетей...... 126 § 36. Оценка точности построения сетей триангуляции...... 127 § 37. Оценка точности построения звена полигонометрии...... 132 § 38. Оценка точности построения сетей трилатерации...... 133 Глава 5. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ...... 135 § 39. Классификация геодезических приборов...... 137 § 40. Теодолиты...... 139 § 41. Зрительные трубы...... 142 § 42. Уровни и компенсаторы наклона...... 145 § 43. Устройство теодолита...... 148 § 44. Установка теодолита в рабочее положение...... 152 § 45. Измерение горизонтальных углов и углов наклона...... 155 45. 1. Способ приемов...... 155 45. 2. Способ повторений...... 157 45. 3. Способ круговых приемов...... 158 45. 4. Измерение углов наклона...... 160 § 46. Поверки теодолитов...... 161 § 47. Нивелиры...... 166 § 48. Устройство нивелира...... 167 § 49. Нивелирные рейки...... 169 § 50. Установка нивелира в рабочее положение...... 171 § 51. Измерение превышений...... 172 § 52. Поверки нивелиров...... 175 § 53. Приборы для линейных измерений...... 179 § 54. Гироскопические приборы...... 184 § 55. Приборы для поиска подземных коммуникаций...... 188 Глава 6. ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ...... 191 § 56. Общие замечания...... 193 § 57. Краткие сведения о лазерных источниках излучения...... 194 § 58. Электромагнитные дальномеры...... 197 § 59. Светодальномеры...... 199 § 60. Интерферометры...... 202 § 61. Угломерные приборы...... 205 § 62. Электронные тахеометры...... 208 § 63. Электронные нивелиры...... 215 § 64. Лазерные приборы...... 216 Глава 7. ПОСТРОЕНИЕ СЪЕМОЧНОГО ОБОСНОВАНИЯ...... 219 § 65. Назначение и виды теодолитных ходов...... 221 § 66. Прямая и обратная геодезические задачи на плоскости...... 226 § 67. Взаимосвязь дирекционных углов с измеренными на местности горизонтальными углами...... 230 § 68. Привязка теодолитных ходов...... 232 68. 1. Способ примыкания...... 232 68. 2. Прямая угловая засечка...... 234 68. 3. Линейная засечка...... 238 68. 4. Обратная угловая засечка...... 241 68. 5. Комбинированные засечки...... 247 68. 6. Задача П. А. Ганзена...... 249 § 69. Особые системы теодолитных ходов...... 249 § 70. Снесение координат с вершины знака на землю...... 252 § 71. Определение элементов приведения и редукции...... 255 § 72. Привязка теодолитных ходов к стенным геодезическим знакам...... 259 § 73. Спутниковые методы определения координат...... 261 § 74. Организация полевых работ при построении съемочного обоснования...... 265 74. 1. Рекогносцировка и закрепление точек съемочного обоснования...... 266 74. 2. Подготовка абрисов горизонтальной съемки...... 266 74. 3. Поверки теодолита и нивелира...... 267 74. 4. Компарирование мерных приборов...... 267 74. 5. Измерение длин линий...... 268 74. 6. Измерение горизонтальных углов и углов наклона...... 271 § 75. Вычисления в разомкнутом теодолитном ходе...... 273 75. 1. Предварительные вычисления...... 275 75. 2. Обработка результатов угловых измерений...... 276 75. 3. Вычисление приращений координат и оценка точности хода...... 280 75. 4. Рекомендации к поиску вероятных погрешностей в измерениях и вычислениях при обработке ведомости координат...... 282 75. 5. Уравнивание приращений координат и вычисление координат точек хода...... 284 75. 6. Обработка ведомости высот...... 286 § 76. Вычисления в замкнутом теодолитном ходе...... 288 76. 1. Оценка точности угловых измерений и вычисление дирекционных углов...... 291 76. 2. Вычисление приращений координат и оценка точности хода...... 292 76. 3. Уравнивание приращений координат и вычисление координат точек хода...... 294 76. 4. Обработка ведомости высот...... 294 § 77. Обработка диагонального хода...... 296 Глава 8. ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ СЪЕМКИ...... 299 § 78. Назначение и виды топографических съемок...... 301 § 79. Понятие о цифровой модели местности...... 303 § 80. Теодолитная съемка...... 305 § 81. Тахеометрическая съемка...... 308 § 82. Составление плана местности по результатам топографической съемки...... 316 82. 1. Построение и оцифровка сетки координат...... 317 82. 2. Нанесение на план точек съемочного обоснования...... 319 82. 3. Нанесение на план результатов тахеометрической съемки...... 320 82. 4. Рисовка рельефа и ситуации...... 321 82. 5. Построение на плане ситуации по результатам теодолитной съемки...... 322 Глава 9. НИВЕЛИРНЫЕ РАБОТЫ...... 323 § 83. Способы и методы нивелирования...... 325 § 84. Способы геометрического нивелирования...... 328 § 85. Основные источники погрешностей геометрического нивелирования...... 333 § 86. Техническое нивелирование...... 337 § 87. Трассирование...... 340 § 88. Расчет и разбивка главных точек кривых на трассе...... 342 § 89. Нивелирование поперечных профилей...... 344 § 90. Обработка результатов нивелирования трассы...... 346 § 91. Построение профиля трассы...... 352 § 92. Построение проектной линии...... 353 § 93. Построение поперечного профиля и проектного полотна дороги...... 356 § 94. Нивелирование площадей...... 358 Глава 10. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАЗБИВОЧНЫЕ РАБОТЫ...... 365 § 95. Назначение и организация разбивочных работ...... 367 § 96. Построение на местности проектного горизонтального угла...... 369 § 97. Построение на местности проектного расстояния...... 371 § 98. Построение на местности проектных отметок и линий заданного уклона...... 374 § 99. Способы разбивочных работ...... 379 § 100. Расчет разбивочных элементов...... 384 § 101. Разбивочные работы при трассировании...... 391 § 102. Разбивка фундаментов инженерных сооружений...... 397 § 103. Оценка точности разбивочных работ...... 399 Глава 11. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ...... 407 § 104. Общие положения...... 409 § 105. Краткие сведения об объектах строительства...... 410 § 106. Геодезические работы при строительстве промышленных сооружений...... 412 § 107. Геодезические работы при строительстве гражданских зданий...... 417 § 108. Геодезические работы при строительстве дорог и мостовых сооружений...... 420 § 109. Геодезические работы при планировании и застройке населенных пунктов...... 425 § 110. Геодезические работы при строительстве подземных коммуникаций...... 427 § 111. Геодезические работы при строительстве гидротехнических сооружений...... 428 § 112. Геодезические работы при строительстве линий электропередачи, связи и магистральных трубопроводов...... 430 Глава 12. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В ПОДЗЕМНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ...... 433 § 113. Горные выработки. Основные понятия и определения...... 435 § 114. Общие понятия о подземных маркшейдерских съемках, опорных и съемочных сетях...... 438 § 115. Горизонтальная соединительная съемка...... 440 115. 1. Горизонтальная соединительная съемка через штольню или наклонную горную выработку...... 440 115. 2. Горизонтальная соединительная съемка через один шахтный ствол...... 441 115. 3. Горизонтальная соединительная съемка через два вертикальных шахтных ствола...... 444 § 116. Вертикальная соединительная съемка...... 450 § 117. Подземная горизонтальная съемка...... 451 § 118. Подземная вертикальная съемка...... 453 § 119. Геодезические разбивочные работы в подземном строительстве...... 456 Глава 13. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ НА ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ...... 461 § 120. Задачи и содержание топографо-геодезических работ...... 463 § 121. Точность геодезических работ...... 464 § 122. Создание топографических карт и планов...... 465 § 123. Разбивка геодезических сеток и профильных линий...... 468 § 124. Разбивочные работы при проведении геологической разведки...... 472 § 125. Привязка геологоразведочных выработок к опорной геодезической сети...... 474 Глава 14. НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ДЕФОРМАЦИЯМИ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ...... 477 § 126. Виды деформаций инженерных сооружений...... 479 § 127. Задачи наблюдений и организация работ...... 480 § 128. Геодезические знаки и их конструкции...... 482 § 129. Размещение геодезических знаков на инженерных сооружениях...... 483 § 130. Точность измерения деформаций...... 485 § 131. Периодичность наблюдений...... 487 § 132. Наблюдения за вертикальными перемещениями...... 488 § 133. Наблюдения за горизонтальными смещениями...... 490 § 134. Наблюдения за кренами...... 493 § 135. Наблюдения за деформациями земной поверхности...... 496 § 136. Разработка методики наблюдений...... 498 § 137. Обработка и анализ результатов наблюдений...... 503 Глава 15. ОСОБЕННОСТИ ТОЧНЫХ И ВЫСОКОТОЧНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ...... 507 § 138. Основные группы nor решностей измерений...... 509 § 139. Учет влияния рефракции атмосферы...... 511 § 140. Высокоточное и точное геометрическое нивелирование...... 515 § 141. Нивелирование I класса...... 519 § 142. Нивелирование II класса...... 522 § 143. Нивелирование III и IV классов...... 522 § 144. Особенности точного и высокоточного нивелирования при наблюдениях за деформациями...... 524 § 145. Высокоточные и точные угловые измерения...... 526 § 146. Высокоточные и точные измерения в схемах микротриангуляции, микротрилатерации и короткобазисной полигонометрии...... 530 Глава 16. УРАВНИВАНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ПОСТРОЕНИЙ...... 535 § 147. Основные задачи уравнительных вычислений...... 537 § 148. Метод наименьших квадратов...... 541 § 149. Классификация основных способов уравнивания...... 542 § 150. Основные геометрические условия, возникающие в построениях...... 543 150. 1. Условие фигуры...... 543 150. 2. Условие горизонта...... 544 150. 3. Условие суммы углов...... 545 150. 4. Условие дирекционных углов...... 545 150. 5. Условие сторон...... 547 150. 6. Условие полюса...... 549 150. 7. Условие координат...... 550 § 151. Методы решения систем линейных нормальных уравнений...... 551 151. 1. Способ последовательной подстановки...... 551 151. 2. Способ матричных преобразований...... 553 151. 3. Решение систем линейных уравнений по алгоритму Гаусса...... 556 151. 4. Способ краковянов...... 561 § 152. Коррелатный способ уравнивания...... 567 § 153. Примеры коррелатного способа уравнивания...... 575 153. 1. Уравнивание углов в полигоне...... 575 153. 2. Уравнивание системы нивелирных ходов с несколькими узловыми точками...... 578 153. 3. Уравнивание полигонометрического хода...... 583 153. 4. Уравнивание системы полигонометрических ходов с двумя узловыми точками...... 592 153. 5. Уравнивание триангуляции...... 604 153. 6. Уравнивание триангуляции по условию координат...... 608 153. 7. Уравнивание линейно-угловой сети...... 614 § 154. Параметрический способ уравнивания...... 621 § 155. Примеры параметрического способа уравнивания...... 633 155. 1. Уравнивание углов в полигоне...... 633 155. 2. Уравнивание системы нивелирных ходов с несколькими узловыми точками...... 636 155. 3. Уравнивание полигонометрического хода...... 638 155. 4. Уравнивание системы полигонометрических ходов с двумя узловыми точками...... 648 155. 5. Уравнивание направлений в триангуляции...... 656 § 156. Способ раздельного уравнивания...... 666 156. 1. Уравнивание полигонометрического хода...... 666 156. 2. Система полигонометрических ходов с одной узловой точкой...... 667 156. 3. Система нивелирных ходов с одной узловой точкой...... 675 § 157. Способ эквивалентной замены...... 678 § 158. Способ полигонов В. В. Попова...... 683 § 159. Способ последовательных приближений...... 687 § 160. Оценка точности уравненных элементов них функций...... 690 160. 1. Общие положения...... 690 160. 2. Оценка точности при уравнивании коррелатным способом...... 692 160. 3. Оценка точности при уравнивании параметрическим способом...... 697 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...... 702 ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ...... 705

Издательство: "Горная книга" (2012)

ISBN: 9785986720784