Учебник для вузов. – М.: Горная книга, 2007. — 518 с.
Настоящий учебник представляет собой курс геодезии для студентов,
обучающихся по специальностям геодезического, горного и
геологических направлений.
Освещены основные вопросы геодезии как науки, рассмотрены вопросы, связанные с построением картографических изображений, и решением задач по топографической карте и плану. Приведены основные элементы теории погрешностей измерений, а также методы уравнивания геодезических построений. Основные разделы посвящены геодезическим приборам, 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, при выполнении комплекса нивелирных работ и др.
Учебник предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям геодезического, горного и геологоразведочного направлений, а также будет полезным для специалистов, выполняющих соответствующие работы. Предисловие.
Вводная часть.
Предмет и задачи геодезии.
Краткие исторические сведения.
Единицы измерений, применяемые в геодезии.
Фигура и размеры Земли.
Содержание курса и рекомендации по его изучению.
Топографические карты и планы.
Влияние кривизны Земли на измеренные расстояния.
Краткие сведения о картографических проекциях.
Общие сведения о топографических картах и планах.
Система географических координат.
Равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция Гаусса-Крюгера.
Разграфка и номенклатура топографических карт и планов.
Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса.
Перевычисление координат из зоны в зону.
Система высот.
Условные знаки топографических карт и планов.
Изображение рельефа на топографических картах и планах.
Ориентирование.
Решение некоторых задач с использованием топографической карты.
Измерение расстояний.
Определение географических и прямоугольных координат.
Ориентирование линий.
Ориентирование карты на местности.
Определение высот точек.
Построение профиля.
Построение линии заданного уклона.
Построение границ водосборного бассейна и зоны затопления.
Определение площадей на топографических картах и планах.
Краткие сведения из теории погрешностей измерений.
Виды измерений.
Классификация погрешностей измерений.
Свойства случайных погрешностей.
Среднее арифметическое.
Средняя квадратическая погрешность.
Средние квадратические погрешности функций измеренных величин.
Обработка ряда равноточных измерений одной величины.
Об учете систематических погрешностей в измерениях.
Средняя квадратическая погрешность двойных равноточных однородных измерений.
Понятие о весе результата измерения.
Средняя квадратическая погрешность единицы веса и арифметической середины.
Обработка ряда неравноточных измерений одной величины.
Государственные геодезические сети.
Назначение Государственных геодезических сетей.
Классы геодезических сетей.
Методы построения Государственных геодезических сетей.
Закрепление пунктов геодезических сетей.
Оценка точности построения опорных геодезических сетей.
Оценка точности построения сетей триангуляции.
Оценка точности построения звена полигонометрии.
Оценка точности построения сетей трилатерации.
Геодезические приборы.
Классификация геодезических приборов.
Теодолиты.
Зрительные трубы.
Уровни и компенсаторы наклона.
Устройство теодолита.
Установка теодолита в рабочее положение.
Измерение горизонтальных углов и углов наклона.
Способ приемов.
Способ повторений.
Способ круговых приемов.
Измерение углов наклона.
Поверки теодолитов.
Нивелиры.
Устройство нивелира.
Нивелирные рейки.
Установка нивелира в рабочее положение.
Измерение превышений.
Поверки нивелиров.
Приборы для линейных измерений.
Гироскопические приборы.
Приборы для поиска подземных коммуникаций.
Оптико-электронные геодезические приборы.
Общие замечания.
Краткие сведения о лазерных источниках излучения.
Электромагнитные дальномеры.
Светодальномеры.
Интерферометры.
Угломерные приборы.
Электронные тахеометры.
Электронные нивелиры.
Лазерные приборы.
Построение съемочного обоснования.
Назначение и виды теодолитных ходов.
Прямая и обратная геодезические задачи на плоскости.
Взаимосвязь дирекционных углов с измеренными на местности горизонтальными углами.
Привязка теодолитных ходов.
Способ примыкания.
Прямая угловая засечка.
Линейная засечка.
Обратная угловая засечка.
Комбинированные засечки.
Задача П.А.Ганзена.
Особые системы теодолитных ходов.
Снесение координат с вершины знака на землю.
Определение элементов приведения и редукции.
Привязка теодолитных ходов к стенным геодезическим знакам.
Спутниковые методы определения координат.
Организация полевых работ при построении съемочного обоснования.
Рекогносцировка и закрепление точек съемочного обоснования.
Подготовка абрисов горизонтальной съемки.
Поверки теодолита и нивелира.
Компарирование мерных приборов.
Измерение длин линий.
Измерение горизонтальных углов и углов наклона.
Вычисления в разомкнутом теодолитном ходе.
Предварительные вычисления.
Обработка результатов угловых измерений.
Вычисление приращений координат и оценка точности хода.
Рекомендации к поиску вероятных погрешностей в измерениях и вычислениях при обработке ведомости координат.
Уравнивание приращений координат и вычисление координат точек хода.
Обработка ведомости высот.
Вычисления в замкнутом теодолитном ходе.
Оценка точности угловых измерений и вычисление дирекционных углов.
Вычисление приращений координат и оценка точности хода.
Уравнивание приращений координат и вычисление координат точек хода.
Обработка ведомости высот.
Обработка диагонального хода.
Топографические съемки.
Назначение и виды топографических съемок.
Понятие о цифровой модели местности.
Теодолитная съемка.
Тахеометрическая съемка.
Составление плана местности по результатам топографической съемки.
Построение и оцифровка координатной сетки.
Нанесение на план точек съемочного обоснования.
Нанесение на план результатов тахеометрической съемки.
Рисовка рельефа и ситуации.
Построение на плане ситуации по результатам теодолитной съемки.
Нивелирные работы.
Способы и методы нивелирования.
Способы геометрического нивелирования.
Основные источники погрешностей геометрического нивелирования.
Техническое нивелирование.
Трассирование.
Расчет и разбивка главных точек кривых на трассе.
Нивелирование поперечных профилей.
Обработка результатов нивелирования трассы.
Построение профиля трассы.
Построение проектной линии.
Построение поперечного профиля и проектного полотна дороги.
Нивелирование площадей.
Геодезические разбивочные работы.
Назначение и организация разбивочных работ.
Построение на местности проектного горизонтального угла.
Построение на местности проектного расстояния.
Построение на местности проектных отметок и линий заданного улона.
Способы разбивочных работ.
Расчет разбивочных элементов.
Разбивочные работы при трассировании.
Разбивка фундаментов инженерных сооружений.
Оценка точности разбивочных работ.
Геодезические работы в строительстве.
Общие положения.
Краткие сведения об объектах строительства.
Геодезические работы при строительстве промышленных сооружений.
Геодезические работы при строительстве гражданских зданий.
Геодезические работы при строительстве дорог и мостовых сооружений.
Геодезические работы при планировании и застройке населенных пунктов.
Геодезические работы при строительстве подземных коммуникаций.
Геодезические работы при строительстве гидротехнических сооружений.
Геодезические работы при строительстве линий электропередач, связи и магистральных трубопроводов.
Геодезические работы в подземном строительстве.
Горные выработки. Основные понятия и определения.
Общие понятия о подземных маркшейдерских съемках, опорных и съемочных сетях.
Горизонтальная соединительная съемка.
Горизонтальная соединительная съемка через штольню или наклонную горную выработку.
Горизонтальная соединительная съемка через один шахтный ствол.
Горизонтальная соединительная съемка через два вертикальных шахтных ствола.
Вертикальная соединительная съемка.
Подземная горизонтальная съемка.
Подземная вертикальная съемка.
Геодезические разбивочные работы в подземном строительстве.
Геодезические работы на геологических предприятиях.
Задачи и содержание топографо-геодезических работ.
Точность геодезических работ.
Создание топографических карт и планов.
Разбивка геодезических сеток и профильных линий.
Разбивочные работы при проведении геологической разведки.
Привязка геологоразведочных выработок к опорной геодезической сети.
Наблюдения за деформациями инженерных сооружений.
Виды деформаций инженерных сооружений.
Задачи наблюдений и организация работ.
Геодезические знаки и их конструкции.
Размещение геодезических знаков на инженерных сооружениях.
Точность измерения деформаций.
Периодичность наблюдений.
Наблюдения за вертикальными перемещениями.
Наблюдения за горизонтальными смещениями.
Наблюдения за кренами.
Наблюдения за деформациями земной поверхности.
Разработка методики наблюдений.
Обработка и анализ результатов наблюдений.
Особенности точных и высокоточных измерений.
Основные группы погрешностей измерений.
Учет влияния рефракции атмосферы.
Высокоточное и точное геометрическое нивелирование.
Нивелирование I класса.
Нивелирование II класса.
Нивелирование III и IV классов.
Особенности точного и высокоточного нивелирования при наблюдениях за деформациями.
Высокоточные и точные угловые измерения.
Высокоточные и точные измерения в схемах микротриангуляции, микротрилатерации и короткобазисной полигонометрии.
Уравнивание геодезических построений.
Основные задачи уравнительных вычислений.
Метод наименьших квадратов.
Классификация основных способов уравнивания.
Основные геометрические условия, возникающие в построениях.
Условие фигуры.
Условие горизонта.
Условие суммы углов.
Условие дирекционных углов.
Условие сторон.
Условие полюса.
Условие координат.
Методы решения систем линейных нормальных уравнений.
Способ последовательной подстановки.
Способ матричных преобразований.
Решение систем линейных уравнений по алгоритму Гаусса.
Способ краковянов.
Коррелатный способ уравнивания.
Примеры коррелатного способа уравнивания.
Уравнивание углов в полигоне.
Уравнивание системы нивелирных ходов с несколькими узловыми точками.
Уравнивание полигонометрического хода.
Уравнивание системы полигонометрических ходов с двумя узловыми точками.
Уравнивание триангуляции.
Уравнивание триангуляции по условию координат.
Уравнивание линейно-угловой сети.
Параметрический способ уравнивания.
Примеры параметрического способа уравнивания.
Уравнивание углов в полигоне.
Уравнивание системы нивелирных ходов с несколькими узловыми точками.
Уравнивание полигонометрического хода.
Уравнивание системы полигонометрических ходов с двумя узловыми точками.
Уравнивание направлений в триангуляции.
Способ раздельного уравнивания.
Уравнивание полигонометрического хода.
Система полигонометрических ходов с одной узловой точкой.
Система нивелирных ходов с одной узловой точкой.
Способ эквивалентной замены.
Способ полигонов В.В.Попова.
Способ последовательных приближений.
Оценка точности уравненных элементов и их функций.
Общие положения.
Оценка точности при уравнивании коррелатным способом.
Оценка точности при уравнивании параметрическим способом.
Предметный указатель.
Список литературы.
Освещены основные вопросы геодезии как науки, рассмотрены вопросы, связанные с построением картографических изображений, и решением задач по топографической карте и плану. Приведены основные элементы теории погрешностей измерений, а также методы уравнивания геодезических построений. Основные разделы посвящены геодезическим приборам, 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, при выполнении комплекса нивелирных работ и др.
Учебник предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям геодезического, горного и геологоразведочного направлений, а также будет полезным для специалистов, выполняющих соответствующие работы. Предисловие.
Вводная часть.
Предмет и задачи геодезии.
Краткие исторические сведения.
Единицы измерений, применяемые в геодезии.
Фигура и размеры Земли.
Содержание курса и рекомендации по его изучению.
Топографические карты и планы.
Влияние кривизны Земли на измеренные расстояния.
Краткие сведения о картографических проекциях.
Общие сведения о топографических картах и планах.
Система географических координат.
Равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция Гаусса-Крюгера.
Разграфка и номенклатура топографических карт и планов.
Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса.
Перевычисление координат из зоны в зону.
Система высот.
Условные знаки топографических карт и планов.
Изображение рельефа на топографических картах и планах.
Ориентирование.
Решение некоторых задач с использованием топографической карты.
Измерение расстояний.
Определение географических и прямоугольных координат.
Ориентирование линий.
Ориентирование карты на местности.
Определение высот точек.
Построение профиля.
Построение линии заданного уклона.
Построение границ водосборного бассейна и зоны затопления.
Определение площадей на топографических картах и планах.
Краткие сведения из теории погрешностей измерений.
Виды измерений.
Классификация погрешностей измерений.
Свойства случайных погрешностей.
Среднее арифметическое.
Средняя квадратическая погрешность.
Средние квадратические погрешности функций измеренных величин.
Обработка ряда равноточных измерений одной величины.
Об учете систематических погрешностей в измерениях.
Средняя квадратическая погрешность двойных равноточных однородных измерений.
Понятие о весе результата измерения.
Средняя квадратическая погрешность единицы веса и арифметической середины.
Обработка ряда неравноточных измерений одной величины.
Государственные геодезические сети.
Назначение Государственных геодезических сетей.
Классы геодезических сетей.
Методы построения Государственных геодезических сетей.
Закрепление пунктов геодезических сетей.
Оценка точности построения опорных геодезических сетей.
Оценка точности построения сетей триангуляции.
Оценка точности построения звена полигонометрии.
Оценка точности построения сетей трилатерации.
Геодезические приборы.
Классификация геодезических приборов.
Теодолиты.
Зрительные трубы.
Уровни и компенсаторы наклона.
Устройство теодолита.
Установка теодолита в рабочее положение.
Измерение горизонтальных углов и углов наклона.
Способ приемов.
Способ повторений.
Способ круговых приемов.
Измерение углов наклона.
Поверки теодолитов.
Нивелиры.
Устройство нивелира.
Нивелирные рейки.
Установка нивелира в рабочее положение.
Измерение превышений.
Поверки нивелиров.
Приборы для линейных измерений.
Гироскопические приборы.
Приборы для поиска подземных коммуникаций.
Оптико-электронные геодезические приборы.
Общие замечания.
Краткие сведения о лазерных источниках излучения.
Электромагнитные дальномеры.
Светодальномеры.
Интерферометры.
Угломерные приборы.
Электронные тахеометры.
Электронные нивелиры.
Лазерные приборы.
Построение съемочного обоснования.
Назначение и виды теодолитных ходов.
Прямая и обратная геодезические задачи на плоскости.
Взаимосвязь дирекционных углов с измеренными на местности горизонтальными углами.
Привязка теодолитных ходов.
Способ примыкания.
Прямая угловая засечка.
Линейная засечка.
Обратная угловая засечка.
Комбинированные засечки.
Задача П.А.Ганзена.
Особые системы теодолитных ходов.
Снесение координат с вершины знака на землю.
Определение элементов приведения и редукции.
Привязка теодолитных ходов к стенным геодезическим знакам.
Спутниковые методы определения координат.
Организация полевых работ при построении съемочного обоснования.
Рекогносцировка и закрепление точек съемочного обоснования.
Подготовка абрисов горизонтальной съемки.
Поверки теодолита и нивелира.
Компарирование мерных приборов.
Измерение длин линий.
Измерение горизонтальных углов и углов наклона.
Вычисления в разомкнутом теодолитном ходе.
Предварительные вычисления.
Обработка результатов угловых измерений.
Вычисление приращений координат и оценка точности хода.
Рекомендации к поиску вероятных погрешностей в измерениях и вычислениях при обработке ведомости координат.
Уравнивание приращений координат и вычисление координат точек хода.
Обработка ведомости высот.
Вычисления в замкнутом теодолитном ходе.
Оценка точности угловых измерений и вычисление дирекционных углов.
Вычисление приращений координат и оценка точности хода.
Уравнивание приращений координат и вычисление координат точек хода.
Обработка ведомости высот.
Обработка диагонального хода.
Топографические съемки.
Назначение и виды топографических съемок.
Понятие о цифровой модели местности.
Теодолитная съемка.
Тахеометрическая съемка.
Составление плана местности по результатам топографической съемки.
Построение и оцифровка координатной сетки.
Нанесение на план точек съемочного обоснования.
Нанесение на план результатов тахеометрической съемки.
Рисовка рельефа и ситуации.
Построение на плане ситуации по результатам теодолитной съемки.
Нивелирные работы.
Способы и методы нивелирования.
Способы геометрического нивелирования.
Основные источники погрешностей геометрического нивелирования.
Техническое нивелирование.
Трассирование.
Расчет и разбивка главных точек кривых на трассе.
Нивелирование поперечных профилей.
Обработка результатов нивелирования трассы.
Построение профиля трассы.
Построение проектной линии.
Построение поперечного профиля и проектного полотна дороги.
Нивелирование площадей.
Геодезические разбивочные работы.
Назначение и организация разбивочных работ.
Построение на местности проектного горизонтального угла.
Построение на местности проектного расстояния.
Построение на местности проектных отметок и линий заданного улона.
Способы разбивочных работ.
Расчет разбивочных элементов.
Разбивочные работы при трассировании.
Разбивка фундаментов инженерных сооружений.
Оценка точности разбивочных работ.
Геодезические работы в строительстве.
Общие положения.
Краткие сведения об объектах строительства.
Геодезические работы при строительстве промышленных сооружений.
Геодезические работы при строительстве гражданских зданий.
Геодезические работы при строительстве дорог и мостовых сооружений.
Геодезические работы при планировании и застройке населенных пунктов.
Геодезические работы при строительстве подземных коммуникаций.
Геодезические работы при строительстве гидротехнических сооружений.
Геодезические работы при строительстве линий электропередач, связи и магистральных трубопроводов.
Геодезические работы в подземном строительстве.
Горные выработки. Основные понятия и определения.
Общие понятия о подземных маркшейдерских съемках, опорных и съемочных сетях.
Горизонтальная соединительная съемка.
Горизонтальная соединительная съемка через штольню или наклонную горную выработку.
Горизонтальная соединительная съемка через один шахтный ствол.
Горизонтальная соединительная съемка через два вертикальных шахтных ствола.
Вертикальная соединительная съемка.
Подземная горизонтальная съемка.
Подземная вертикальная съемка.
Геодезические разбивочные работы в подземном строительстве.
Геодезические работы на геологических предприятиях.
Задачи и содержание топографо-геодезических работ.
Точность геодезических работ.
Создание топографических карт и планов.
Разбивка геодезических сеток и профильных линий.
Разбивочные работы при проведении геологической разведки.
Привязка геологоразведочных выработок к опорной геодезической сети.
Наблюдения за деформациями инженерных сооружений.
Виды деформаций инженерных сооружений.
Задачи наблюдений и организация работ.
Геодезические знаки и их конструкции.
Размещение геодезических знаков на инженерных сооружениях.
Точность измерения деформаций.
Периодичность наблюдений.
Наблюдения за вертикальными перемещениями.
Наблюдения за горизонтальными смещениями.
Наблюдения за кренами.
Наблюдения за деформациями земной поверхности.
Разработка методики наблюдений.
Обработка и анализ результатов наблюдений.
Особенности точных и высокоточных измерений.
Основные группы погрешностей измерений.
Учет влияния рефракции атмосферы.
Высокоточное и точное геометрическое нивелирование.
Нивелирование I класса.
Нивелирование II класса.
Нивелирование III и IV классов.
Особенности точного и высокоточного нивелирования при наблюдениях за деформациями.
Высокоточные и точные угловые измерения.
Высокоточные и точные измерения в схемах микротриангуляции, микротрилатерации и короткобазисной полигонометрии.
Уравнивание геодезических построений.
Основные задачи уравнительных вычислений.
Метод наименьших квадратов.
Классификация основных способов уравнивания.
Основные геометрические условия, возникающие в построениях.
Условие фигуры.
Условие горизонта.
Условие суммы углов.
Условие дирекционных углов.
Условие сторон.
Условие полюса.
Условие координат.
Методы решения систем линейных нормальных уравнений.
Способ последовательной подстановки.
Способ матричных преобразований.
Решение систем линейных уравнений по алгоритму Гаусса.
Способ краковянов.
Коррелатный способ уравнивания.
Примеры коррелатного способа уравнивания.
Уравнивание углов в полигоне.
Уравнивание системы нивелирных ходов с несколькими узловыми точками.
Уравнивание полигонометрического хода.
Уравнивание системы полигонометрических ходов с двумя узловыми точками.
Уравнивание триангуляции.
Уравнивание триангуляции по условию координат.
Уравнивание линейно-угловой сети.
Параметрический способ уравнивания.
Примеры параметрического способа уравнивания.
Уравнивание углов в полигоне.
Уравнивание системы нивелирных ходов с несколькими узловыми точками.
Уравнивание полигонометрического хода.
Уравнивание системы полигонометрических ходов с двумя узловыми точками.
Уравнивание направлений в триангуляции.
Способ раздельного уравнивания.
Уравнивание полигонометрического хода.
Система полигонометрических ходов с одной узловой точкой.
Система нивелирных ходов с одной узловой точкой.
Способ эквивалентной замены.
Способ полигонов В.В.Попова.
Способ последовательных приближений.
Оценка точности уравненных элементов и их функций.
Общие положения.
Оценка точности при уравнивании коррелатным способом.
Оценка точности при уравнивании параметрическим способом.
Предметный указатель.
Список литературы.