Методические указания и задания к лабораторной работе для студентов специальностей 291100, 291000, 290300, 290600, 290700, 290800

Тема 3. ЛИНЕЙНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ Методические указания к заданию 3.1 Методика измерений изложена в задании «Масштабы». При измерении больших расстояний (если раствор измерителя больше длины линейного масштаба) следует «сбросить» целое число сотен метров или километров, а остаток измерить как обычно. 100 0 100 200 300 400 Рис. 3 Схема измерения большого расстояния на линейном масштабе На рис.3 стрелками показано три положения измерителя. К длине остатка, полученного в позиции 2 и измеренного в позиции 3, следует добавить количество сброшенных метров. В данном примере результат измерения 610 м = 400 м+200 м+10 м. Методические указания к заданию 3.2 Измерение длины извилистой линии (длины реки или ее части, длины горизонтали ) выполняют методом измерения по шагам и с помощью курвиметра. Точность измерения по шагам зависит от величины шага измерителя. Он должен быть оптимальным: большой шаг спрямляет линию, а малый затрудняет работу. Всю извилистую линию следует «пройти» измерителем, считая число пройденных шагов в прямом и обратном направлениях. Предварительно оценивают длину шага в километрах или в метрах на местности в соответствии с масштабом карты. Длина линии вычисляется путем умножения длины одного шага на число шагов. Например, для масштаба 1:10000 длина шага в 3 мм составила 30 м на местности. При числе шагов n = 31 длина линии равна L= 30*31 = 930 (м). Результат измерений рекомендуется умножать на коэффициент извилистости, выбираемый в зависимости от степени извилистости рек по образцам, выдаваемым преподавателем. При работе с курвиметром сначала следует определить цену деления шкалы курвиметра в масштабе данной карты. Для этого курвиметром измеряется отрезок известной длины d – например, сторона квадрата координатной сетки. После установки курвиметра в начальную точку отрезка снимается отсчет по шкале а1. После прокатки колесика по всей длине отрезка снова снимают отсчет по шкале а2. Цена деления шкалы определяется делением известной длины отрезка d на разность отсчетов nо = a1 - а2 : с = d / nо. Для определения длины извилистой линии нужно прокатить курвиметр по всей длине и взять отсчеты по шкале в начале и в конце измеряемой линии, чтобы определить соответствующее значение n. Длина линии вычисляется по формуле d = c * n. Тема 4. ^ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КООРДИНАТ Основные понятия и определения В инженерной геодезии, как правило, нет необходимости различать геодезические и астрономические координат, поэтому пользуются объединяющим понятием – системой географических координат. Географические полюсы (Северный и Южный) – точки пересечения воображаемой оси вращения Земли с ее поверхностью. В полюсах пересекаются все меридианы. Экватор – линия пересечения земного эллипсоида плоскостью, проходящей через центр Земли перпендикулярно оси ее вращения. Нулевой меридиан – начальный меридиан, условно принятый за первый. Меридиан – воображаемая линия пересечения земной поверхности плоскостью, проходящей через данную точку и географические полюсы. Параллели – линии, параллельные экватору. Минутная (внутренняя) рамка карты – рамка, составленная отрезками меридианов и параллелей данного листа карты. Географическая широта φ – угол, образованный отвесной линией в данной точке земной поверхности и плоскостью экватора. Географическая долгота λ – двугранный угол, образованный плоскостью геодезического (географического) меридиана данной точки и плоскостью начального (нулевого) меридиана (меридиана Гринвича). Осевой меридиан – меридиан, проходящий посредине зоны, полученной в проекции Гаусса-Крюгера. Начало координат в зональной системе координат – точка пересечения осевого меридиана с линией экватора в каждой зоне. Прямоугольные зональные координаты: абсцисса Х – расстояние от экватора; ордината Y – расстояние от осевого меридиана, если вычесть 500 км из преобразованной ординаты, снятой по карте. Методические указания к заданию 4.1-4.3 Определение географических координат (широты и долготы) производится по минутной рамке карты, каждое большое деление которой соответствует одной минуте, разделенной точками на шесть равных отрезков через десять секунд. Из заданной точки на карте с помощью прямоугольного треугольника проводятся линии, перпендикулярные минутной рамке. Значение широты отсчитывается от южной параллели, широта которой указана в углах карты. При этом к значению широты южной параллели прибавляется количество целых минут, десятков секунд и количество секунд от нижней точки до горизонтальной линии. Значение долготы отсчитывается от западного меридиана на восток, долгота которого указана в западных углах карты. К долготе западного меридиана карты прибавляется количество целых минут, десятков секунд и количество секунд от левой десятисекундной точки до вертикальной линии. Количество секунд между десятисекундными точками можно определять «на глаз» либо пропорциональным расчетом, делая соответствующие замеры между десятисекундными точками. Методика определения географических координат наглядно представлена на фрагменте карты в учебных пособиях [1,5]. Прямоугольные координаты Х и Y определяются по специально построенной на карте координатной (километровой) сетке. Стороны квадратов сетки подписаны в зарамочном оформлении. Полная оцифровка километровой сетки приводится только для линий координатной сетки, расположенных рядом с углом рамки. Остальные линии подписаны на карте сокращенно с указанием на них только десятков и единиц километров. Для определения прямоугольных координат из данной точки на карте опускают перпендикуляр на одну из сторон квадрата, в котором точка расположена. Выписывают значения координат сторон квадрата, от которых измеряют приращения координат ΔХ и ΔY. Измерения выполняют с помощью линейного или поперечного масштаба, снимая измерителем длину перпендикуляра (рис. 4 – ΔХ), опущенного из данной точки на сторону квадрата сетки, а также отрезок ΔY от перпендикуляра до параллельной ему стороны квадрата. 66 A ΔХ 6065 ΔY 43 07 08 09 Рис. 4 Схема определения прямоугольных координат Измеренное приращение координат ΔХ, выраженное в метрах или километрах на местности, следует прибавить к абсциссе Х стороны квадрата, если перпендикуляр опускался на южную сторону квадрата и вычесть, если он опускался на северную сторону. Приращение ΔY прибавляют к ординате Y стороны квадрата, если измерение выполнялось от западной стороны квадрата, или вычитают его, если измерения производились от восточной стороны квадрата. Для примера на рис. 4 расчет прямоугольных координат выполняется так: ХА = 6065 000 м + 600 м = 6065 600 м; YА= 308 000 м – 250 м = 307 750 м. Следует иметь в виду, что в значении ординаты первой цифрой записывается номер зоны данного листа карты и с карты снимаются условные преобразованные ординаты Y, то есть увеличенные на 500 км, чтобы не иметь дело с отрицательными значениями. В том случае, если необходимо определить истинную ординату Yист, из ординаты, снятой с карты, следует вычесть 500000 м. Отрицательное значение полученной ординаты будет означать, что данная точка находится западнее осевого меридиана. Надо иметь в виду, что цифра, определяющая номер зоны, в расчетах не участвует и в значение ординаты не входит. В рассмотренном примере значение истинной ординаты точки А, лежащей в зоне 4, равно: YА ист = 307750 м – 500000 м = - 192250 м. ^ Долготу осевого меридиана геодезической зоны в системе плоских прямоугольных координат Гаусса - Крюгера при 6-градусной разграфке определяют по формуле: λос = 6° * Nз - 3° , где Nз - номер зоны , к которой относится данный лист карты. Например, для четвертой зоны долгота осевого меридиана равна 21º. Тема 5^ . ИЗУЧЕНИЕ РЕЛЬЕФА Основные понятия и определения Рельеф земной поверхности – совокупность ее неровностей, образующих различные объемные формы. Гора – выпуклая форма рельефа с резким переходом боковой поверхности в окружающую местность. Небольшая гора с плавными склонами – холм. Котловина – чашеобразное углубление (впадина) земной поверхности. Хребет – вытянутая выпуклая форма рельефа, постепенно понижающаяся в одном направлении. Водораздел (ось хребта, водораздельная линия) – линия пересечения склонов хребта, проходящая по самым высоким точкам хребта. Лощина – вытянутая в одном направлении вогнутая форма рельефа, углубление, размытое поверхностными водами. Мелкая лощина называется промоиной. Большие промоины (узкие лощины с крутыми склонами) – овраги. Широкие лощины с пологим дном – долины. Узкая лощина с крутыми склонами в горной местности – ущелье. Тальвег (водосливная линия, ось лощины, линия тальвега) – линия стока поверхностных текучих вод, соединяющая самые низкие точки лощины. Седловина – понижение между двумя соседними вершинами. Седловина составлена двумя противоположными хребтами и двумя лощинами. Склон (скат) – участок земной поверхности однородной формы. Горизонтали – линии, соединяющие точки на карте (плане) с одинаковыми высотами над уровенной поверхностью. Высота сечения рельефа - разность высот двух последовательных горизонталей на топографической карте (плане). Полу-горизонтали – горизонтали, проведенные через половину принятой высоты сечения рельефа. Заложение – расстояние между двумя соседними горизонталями на карте (плане). Заложение характеризует крутизну ската (склона). Профиль земной поверхности (гипсометрический профиль)– чертеж, показывающий распределение высот точек земной поверхности вдоль заданного направления как линию пересечения поверхности вертикальной плоскостью. Методические указания к заданию 5.1-5.4 С помощью горизонталей – линий равных высот на карте изобра -жаются основные формы рельефа: гора (холм), котловина, хребет, седловина, лощина, склон, терраса. После определения этих форм с помощью преподавателя их нужно зарисовать и подписать. Следует иметь в виду, что понижение ската определяется по бергштрихам, по написанию цифр на горизонталях, а также по наличию водотоков. Бергштрих – это штрих на горизонтали длиной около 1 мм, показывающий направление ската, то есть направление понижения высот. Цифра в разрыве горизонтали своим основанием всегда направлена в сторону понижения высот. Точка, высотное положение которой требуется определить, может находиться на горизонтали, между горизонталями или между горизонталью и характерной точкой с подписанной отметкой. Если точка на горизонтали, ее отметка равна отметке (высоте) этой горизонтали. Отметки горизонталей определяются от подписанных утолщенных горизонталей с учетом высоты сечения рельефа данной карты. Если точка между горизонталями, ее отметка определяется интерполированием (рис.). Можно интерполировать «на глаз», либо по формуле НА = Но ± (а/b)*hc , где Но – отметка горизонтали, от которой измерялся отрезок до точки А; а – расстояние от горизонтали с отметкой Но до точки А по кратчайшему отрезку между горизонталями, м ; b - кратчайшее расстоянии между горизонталями по направлению через точку А, мм; hc - высота сечения рельефа, м. Знак (±) ставится в зависимости от повышения либо понижения от горизонтали Но к точке А. ^ Пример по рис.: Высота сечения рельефа hc = 5 м; измеренные линейкой отрезки а = 8 мм, b = 12 мм. Отметка горизонтали, от которой делалось измерение а , равна разности 150 – 5 = 145 м. Отметка точки А вычисляется так: НА = 145 + (8/12) * 5 = 148,4 (м). 150 A a b Рис. 5. Схема интерполирования при определении отметки точки Если данная точка находится между горизонталью и характерной точкой с подписанной отметкой, то интерполируют «на глаз» либо по формуле. В этом случае в формулу нужно подставлять не высоту сечения рельефа, а превышение между характерной точкой и горизонталью. Для построения гипсометрического профиля на карте прочерчивают линию по заданному направлению от точки А к точке В и определяют высоты начальной и конечной точек, высоты точек пересечения линии с горизонталями и высоты точек перегибов рельефа (характерных точек). Перед построением профиля рекомендуется заполнить таблицу отметок всех пронумерованных точек: №точки А 1 2 3 4 5 6 7 8 9 В Отметки На миллиметровой бумаге или на бумаге в клетку начертить горизонтальную линию, вдоль которой отложить расстояния в масштабе карты между точками профиля, начиная с исходной точки А и заканчивая точкой В. Рядом с точками подписывают их отметки. Далее строят вертикальную шкалу высот в масштабе, как правило, в 10 или 20 раз крупнее горизонтального масштаба, то есть масштаба карты. В отмеченных точках строят перпендикуляры , вдоль которых откладывают отметки этих точек в соответствии с вертикальным масштабом. Полученные точки профиля соединяют ломаной линией. Для определения видимости точки В из точки А провести пунктирную линию, соединяющую начальную и конечную точки заданного направления. На рис.6 дан пример построения профиля с сокращенной профильной сеткой из двух граф. Н, м ^ ПРОФИЛЬ ПО НАПРАВЛЕНИЮ А-В 60 М 1:10000 50 видимости нет 40 30 № точки А 1 2 3 4 5 6 7 8 9 В Отметки точек, м 47,5 50,0 47,5 45,0 42,5 45,0 47,5 50,0 52,5 55,0 52,5 Рис.6. Пример оформления гипсометрического профиля Крутизна ската может быть выражена в углах наклона либо в уклонах. В данном задании требуется определить наибольшую и наименьшую крутизну ската по заданному направлению. При определении крутизны следует иметь в виду, что скат круче там, где меньше расстояние между соседними горизонталями. Уклон и соответственно угол наклона могут быть вычислены аналитически либо определены по графику заложений, приведенному на карте. Расчет крутизны ската выполняется по формулам i = tg ν = hc / d, ν = arctg i, где i – уклон; hc – высота сечения рельефа, м; d – заложение, м (соответствующее отрезку на местности); ν – угол наклона. При определении крутизны ската по графику заложений раствором измерителя берется заложение между соседними горизонталями по заданному направлению ската. Этот отрезок переносят на график заложений, совмещая одну ножку измерителя с кривой, а другую – с осью абсцисс графика. По ножке измерителя на горизонтальной линии графика снимается значение угла наклона или уклона в зависимости от того, каким единицам измерения соответствует крутизна ската на используемом графике заложения. На учебной карте размещен график заложений в углах наклона. Схема измерения представлена на рис.6. Рис. 6 Схема измерения крутизны ската по графику заложений Угол наклона выражается в градусах и долях градуса. Например, ν=2,3º по рис.6. Уклон является безразмерной величиной и может быть выражен как в долях единиц, так и в процентах и промилле. Например, уклон i=0,015 соответствует i=1,5%=15%о.

Похожие:

	Методические указания по выполнению контрольных работ по курсу «Сопротивление... «Сопротивление материалов» для студентов заочной формы обучения специальностей 290300, 290600, 290700, 290800, 291000, 291100, 291500,...		Методические указания к лабораторной работе №6 Исследование и изучение... Исследование автоматических выключателей. Методические указания к лабораторной работе №6 по дисциплине "Электрические и электронные...
	Методические указания к лабораторной работе №11 Тиристорный пускатель... Нхронным двигателем с короткозамкнутым ротором. Методические указания к лабораторной работе №11 по дисциплине "Электрические и электронные...		Методические указания практикум к самостоятельной работе студентов... Методические указания – практикум (практические задания) к самостоятельной работе студентов составлены в соответствии госо, типовой...
	Задания и методические указания к контрольной работе №2 по высшей... Методические указания предназначены для студентов 1 курса заочного отделения экономических специальностей бнту. Они могут быть также...		Задания и методические указания к контрольной работе №2 по высшей... Методические указания предназначены для студентов 1 курса заочного отделения экономических специальностей бнту. Они могут быть также...
	Методические указания к изучению дисциплины Инженерная геология и... Методические указания к изучению дисциплины Инженерная геология и задания к контрольной работе для студентов заочной формы обучения...		Методические указания к курсовой работе для студентов специальностей... Методические указания предназначены для студентов специальностей «Бухгалтерский учет, анализ и аудит», «Экономика и управление на...
	Методические указания к лабораторным и практическим занятиям по дисциплине «Газоснабжение» «Газоснабжение» для студентов специальностей 290700, 100700 очной и заочной форм обучения		Учебная программа, методические указания и задания к контрольной... Статистика. Учебная программа, методические указания и задания к контрольной работе