ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»




Автоматизированный справочник по геодезическому оборудованию:

КЛАССИФИКАЦИЯ

ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ


Геодезические приборы для определения положения точек в пространстве

Появление искусственных спутников Земли произвело переворот в методах геодезии и значительно повысило точность навигации и определения положения точек и объектов на поверхности Земли. Большое преимущество, которое дает геодезии использование искусственных спутников, состоит в том, что спутник может синхронно наблюдаться с нескольких наземных станций, что позволяет определять их взаимное расположение. Сам спутник при этом может играть пассивную роль (например, отражая луч лазера, посланный с наземной станции, обратно на ту же станцию) или активную роль (непрерывно осуществляя передачу радиосигнала). На первых этапах развития космической геодезии сигналы подавались в виде вспышек света, которые фотографировались на фоне звезд одновременно с нескольких наземных пунктов, находящихся вне непосредственной видимости. Положение спутника на фотографии относительно опорных звезд давало возможность определить точное направление на него с данной станции наблюдения. Спутниковые системы позволяют наблюдателю, где бы он ни находился, точно определять свое местонахождение.

Обычно измеряют расстояние между наземным пунктом и спутником и скорость изменения этого расстояния при прохождении спутника. Расстояния рассчитывают, исходя из времени, которое затрачивает электромагнитный сигнал (лазерная вспышка или радиоимпульс) на прохождение пути от спутника до принимающей станции, при условии, что скорость движения сигнала известна. Вводятся поправки за атмосферную задержку сигнала и рефракцию. Скорость изменения расстояния между спутником и принимающей станцией определяется по величине наблюдаемого доплеровского сдвига частоты – изменения частоты сигнала, поступающего со спутника. Еще одна группа спутниковых наблюдений основана на принципе интерферометрии (т.е. наложения волн), когда радиоимпульс принимается в двух пунктах на земной поверхности и определяется время его запаздывания в одном пункте по отношению к другому. По величине этой задержки и известной скорости распространения волны с учетом угла подхода (который рассчитывается на основе известных параметров орбиты спутника) вычисляется расстояние между двумя пунктами. Наблюдения нескольких спутников позволяют также точно определить направление базисной линии, соединяющей наземные станции.

Полярная система координат

Полярная система координат находит широкое применение в геодезии (опорные сети и сети сгущения, топографические съемки, межевание, тригонометрическое нивелирование и др.).

Полярная система координат применяется на плоскости. Ее основой служат начало координат, называемое полюсом, и полярная ось, совмещаемая обычно с полуденной линией (меридианом в точке О). Положение точки а (Рисунок 1) определяется полярным углом βа, отсчитываемым по часовой стрелке от полярной оси до направления на данную точку, полярным расстоянием (радиусом–вектором) rа, равным горизонтальному расстоянию от полюса до данной точки, и абсолютной отметкой На.


Рисунок 1

На  рисунке 2 представлены  две  системы координат: в горизонтальной плоскости N и вертикальной плоскости Q. В горизонтальной  плоскости  положение  точки В определяется  дирекционным углом  а и горизонтальным  проложением  D.  В  вертикальной  плоскости положение  точки В определяется  углом  наклона  v и  наклонным расстоянием S. В этих случаях а и  v – полярные  углы. При  топографических  съемках  обычно  находят  пространственное положение точки, одновременно в  горизонтальной  и  вертикальной  плоскостях.


Рисунок 2

Прямоугольная система координат

Если геодезические работы производятся на участках, позволяющих пренебречь сферичностью Земли (20 км на 20 км), то используется условная система  плоских  прямоугольных  координат. Прямоугольная система координат служит для определения положения точек на плоскости. Эту систему образуют две взаимно перпендикулярные прямые, называемые осями координат. Ось х (абсцисс) обычно совмещают с осевым меридианом (ось симметрии зоны), ось Y направлена с запада на восток. Пересечение осевых линий, точка О – начало координат. Положение точки определяется координатами Х и Y со знаками (+) или (-) в зависимости от четверти. Положительное направление – северное. Положение точки определяется тремя величинами: х, у, Н с их знаками (Рисунке 3).


Рисунок 3

Распечатать