13.Сущность ортогональной проекции, и ее применение в геодезии.

Физическая поверхность Земли представляет собой совокупность различных пространственных форм (горы, впадины, хребты и т. п.). Для определения положения характерных точек земной поверхности на плоскости в геодезии принят метод проекций. Метод проекций заключается в том, что изучаемые точки (A, B, C, D) местности с помощью вертикальных (отвесных) линий проектируют на уровенную поверхность Земли Р (рис. 1.1, а), в результате чего получают горизонтальные проекции этих точек (a, b, c, d).

П ри изображении небольшого участка местности соответствующую ему часть уровенной поверхности можно принять за горизонтальную плоскость. В этом случае точки физической поверхности Земли проектируются перпендикулярами, параллельными друг другу, на горизонтальную плоскость Р (рис. 2, б).

Пересечение перпендикуляров с плоскостью Р дает точки а, b, с, d, являющиеся ортогональными (перпендикулярными) проекциями точек земной поверхности А, В, С, D на горизонтальную плоскость. Полученный плоский четырехугольник abcdпредставляет собой горизонтальную проекцию пространственного четырехугольника ABCD физической поверхности Земли.

Линии ab, be, cd и da называются горизонтальными проложениями линий АВ, ВС, CD, DA местности, а углы между ними β₁, β₂, β₃, β₄  – горизонтальными углами. В общем случае фигура abсd на плоскости не будет подобна пространственной фигуре ABCD, а горизонтальные проложения линий не равны самим линиям местности.

Как следует из рис. 2, б,

ab = АВ' = АВ cos v,

где v – угол наклона линии местности, т. е. угол, образованный наклонной линией с горизонтальной плоскостью.

Следовательно, для изображения фигуры местности на горизонтальной плоскости (в плане) следует знать горизонтальные проложения ее сторон и горизонтальные углы между сторонами. Поэтому в геодезической практике пользуются не измеренными расстояниями D (наклонными линиями), а их горизонтальными проложениями d (проекциями на горизонтальную плоскость).

14. Изложите задачи инженерной геодезии.

Основными задачами инженерной геодезии при изысканиях, проекти­ровании, строительстве и эксплуатации различных сооружений являются:

- получение геодезических данных (геодезические измерения) при разработке проектов строительства сооружений (инженерно-геодезичес­кие изыскания);

- определение на местности основных осей и границ сооружений в соответствии с проектом строительства (разбивочные работы);

- обеспечение в процессе строительства геометрических форм и размеров элементов сооружения в соответствии с его проектом, геомет­рических условий установки и наладки технологического оборудования;

- определение отклонений геометрической формы и размеров воз­веденного сооружения от проектных (исполнительные съемки);

- изучение деформаций (смещений) земной поверхности под соору­жением, самого сооружения или его частей под воздействием природных факторов и в результате действий человека.

15. В чем состоят основные принципы построения и развития геодезических сетей?

15. Принцип построения плановых геодезических сетей заключается в следующем. На местности выбираются точки, взаимное положение которых представляется в виде геометрических фигур: треугольников, четырёхугольников, ломаных линий и так далее. Причём точки выбираются с таким расчётом, чтобы некоторые элементы фигур (стороны, углы) можно было бы непосредственно измерить, а все другие элементы вычислить по данным измерений.

16. В чем сущность метола триангуляции?

Триангуляция - построение геодезической сети в виде системы треугольников, в которых измерены углы и некоторые стороны, называемые базисными, или просто базисами (рис.1).

В основе метода триангуляции лежит решение треугольника по стороне и двум углам - теорема синусов. Многократное последовательное применение этой теоремы к треугольникам триангуляционной цепи, в которой каждый последующий (/ + 1)-й треугольник связан с предшествующим i-м общей стороной a_i(см. рис. 1), приведет к следующим выражениям

где а_п - связующая, с_п - промежуточная стороны i-го треугольника.

17. В чем сущность метола трилатерации?

Трилатерация - построение геодезической сети в виде системы треугольников, в которых измерены все их стороны.

Метод трилатерации основан на возможности решения треугольника по трем его сторонам a, b, с. Углы при этом определяются по теореме косинусов. Например, для угла/4 между сторонами b и с можно записать

cos А = (с² + b² - а² )/2bс. (2)

Возможно построение плановой геодезической сети комбинированием всех трех методов.

При построении и развитии геодезических сетей выполняют целый комплекс работ. Начинаются они с разработки проекта геодезической сети, который выполняют по топографическим картам и планам крупных масштабов. При этом в каждом районе, в зависимости от местных условий, построение геодезической сети планируется вести теми методами, которые дают наибольшую экономию сил и денежных средств. Исключение из этого правила допускается лишь в некоторых случаях, например, при особой срочности работ, в целях охраны окружающей среды и т.д.

Составленный проект геодезической сети уточняют на местности в отношении расположения пунктов, высот знаков и т.д. Этот вид работы называется рекогносцировкой. Затем закрепляют пункты на местности - закладывают центры и строят знаки. Знак геодезического пункта имеет двойное назначение: во-первых, на его столике устанавливают прибор для измерения углов (расстояний); во-вторых, верхняя часть знака (визирная цель) служит для наблюдения с других пунктов. Сложность этой работы усугубляется тем, что центры визирного приспособления и столика должны лежать на отвесной линии, проходящей через метку марки центра знака.После завершения строительных работ наступает наиболее ответственный этап полевых работ: выполняют измерения углов и длин сторон.

Заканчиваются работы по построению геодезических сетей математической обработкой результатов измерений и составлением каталога координат пунктов геодезической сети.