СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ НА МЕСТНОСТИ
1.1 Виды измерительных приборов
1.2 Способы измерения высот и расстояния на участке местности
2. РАЗВИТИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ НА МЕСТНОСТИ
2.1 Геодезия как наука о производстве измерений
2.2 Геометрический способ измерений – основы геодезии
3. ЗНАЧЕНИЕ ГЕОДЕЗИИ В МИРЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ОСНОВНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
В школе и в университете мы довольно подробно изучаем геометрические построения с помощью циркуля и линейки и решаем много задач. А как решить такие же задачи на местности? Ведь невозможно вообразить себе такой огромный циркуль, который мог бы очертить окружность школьного стадиона или линейку для разметки дорожек парка.
На практике картографам для составления карт, геодезистам для того, чтобы размечать участки на местности, например, для закладки фундамента дома, приходится использовать специальные методы.
Цель курсовой работы – изучение некоторых методов решения геометрических задач на местности. Для достижения цели, необходимо выполнить следующие задачи:
1) ознакомиться с методами измерений на местности, рассчитать высоту и расстояние участка, использую геометрические формулы.
2) изучить развитие геометрических измерений на местности в различных сферах жизни.
3) Определить роль измерений на местности в различных сферах жизни.
Для выполнения цели были использованы такие методы: анализ литературных источников, геометрический метод решения задач.
1. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ НА МЕСТНОСТИ
1.1 Виды измерительных приборов
Существуют различные виды измерительных приборов и приспособлений, от самых простых до довольно сложных.
Рулетка
Рулетка — инструмент для измерения длины. Представляет собой металлическую или пластмассовую ленту с нанесёнными делениями, которая намотана на катушку, заключённую в корпус, снабжённый механизмом для сматывания ленты [14]. (Приложение 1)
Экер
Взаимно перпендикулярные линии на земле проводятся при помощи инструмента, называемого эккером. Эккер – это две деревянные планки, скрепленные накрест и установленные на заостренной палке. У концов планок воткнуты 4 иглы (или прикреплены пластинки с прорезами) так, что прямые соединяющие противоположные иголки (или прорезы) пересекаются друг с другом под прямым углом. Впрочем нет надобности делать эккер непременно из перекрещивающихся планок; можно просто прибить четырехугольную или круглую доску к палке, в виде одноногого столика, а на этой доске установить четыре булавки. Размещение булавок тоже дело не сложное: возьмите листок бумаги, перегните его раз, а затем второй раз так, чтобы линии первого сгиба совпадали. Когда вы развернете потом эту бумагу, на ней будут обозначены две линии, пересекающиеся под прямым углом. Расправьте этот листок на доске экера и воткните булавки в лики сгиба, близ краев. Бумажку можно тогда убрать– эккер готов [4]. (Приложение 2)
Астролябия
Астролябия состоит из двух частей: диска (лимб), разделённого на градусы, и вращающейся вокруг центра линейки (алидады). При измерении угла на местности она наводится на предметы, лежащие на его сторонах. Наведение алидады называется визированием. Для визирования служат диоптры. Это металлические пластинки с прорезами. Диоптров два: один с прорезом в виде узкой щели, другой с широким прорезом, посередине которого натянут волосок. При визировании к узкому прорезу прикладывается глаз наблюдателя, поэтому диоптр с таким прорезом называется глазным. Диоптр с волоском направляется к предмету, лежащему на стороне измеряемого; он называется предметным. В середине алидады прикреплён к ней компас [8]. (Приложение 3)
Веха
Веха (вешка) представляет собой прямой деревянный шест или легкую металлическую трубку длиной 1,5 — 3 м с заостренным концом для втыкания в грунт. Вешки используются для вешения линий, обозначения точек и установки различных устройств при выполнении геодезических работ.
Наиболее простые по конструкции вешки для вешения линий и обозначения точек. Они бывают временными и постоянными.
Постоянные вешки изготавливают из сухой еловой или сосновой древесины, иногда обивают для прочности жестяными полосами через равные промежутки. Для того чтобы постоянные вешки легче различались на темном фоне (растительности, пашни, сооружений и т. п.), их окрашивают в красный цвет или чередующимися черными и белыми полосами. Нижний конец снабжают острым железным наконечником. При транспортировке постоянных вешек их нижние концы закрывают защитными чехлами.
Временные вешки изготавливают, как правило, на месте производства работ из растущих там стволиков молодых деревьев (лучше из ели, можно из сосны), очищая от коры верхнюю половину, чтобы сильнее выделялись на темном фоне. Временные вешки с места производства работ, как правило, не забирают.
При обозначении точек (геодезических пунктов, межевых знаков, границ участков и др.) вешку втыкают в грунт вертикально и как можно ближе к обозначаемой точке [15]. (Приложение 4)
Землемерный циркуль
Землемерный циркуль-деревянный инструмент в виде буквы «А», который похож на знакомый всем в школе циркуль «ноги» закреплены поперечиной, обеспечивающей четкость разметки в шаг 2 м. В своё время таким циркулем на Руси мерили сажени, а его один шаг назывался землемерной саженью. Использовать полученный инструмент проще простого: нужно воткнуть одну ножку в начальной точке отсчета, а вторую – вдоль измеряемой прямой. Затем первую ножку приподнимают и, повернув циркуль на 180 градусов вокруг второй ножки, снова втыкают в землю. Такими «шагами» измеряют расстояние до конца, каждый шаг равен одному метру. Используя «циркуль», можно ощутимо быстрее разметить огород под грядки или малые хозяйственные постройки [13]. (Приложение 5)
Теодолит
Теодолит - прибор, служащий для измерения горизонтальных и вертикальных углов (ГОСТ 21830-76). Кроме этого основного назначения с помощью теодолита устанавливают горизонтальность и вертикальность линий и плоскостей, задают направления; применяя нитяной дальномер и рейку с делениями, определяют расстояния и превышения.
Конструкция любого теодолита состоит из семи основных элементов. Сюда входит оболочка с двумя кругами, отсчитывающими значения по горизонтали и вертикали, подставка, содержащая три подъемных винта, которую еще называют «трегер», а также круглый уровень, служащий для фиксации уровня горизонтирования прибора. Еще одними обязательными элементами являются зрительная труба и винты, позволяющие вращать и закреплять ее положение. Центрирование достигают за счет применения центрира или отвеса, а результаты отсчетов демонстрирует специальный микроскоп [4].
1.2 Способы измерения высот и расстояния на участке местности
Длина, дальность, расстояние, протяженность, удаление, дистанция – эти геометрические характеристики местности интересовали человека во все времена и на всех континентах. Показательно, что древнейший оригинальный текст на русском языке – надпись на знаменитом Тмутараканском камне – можно назвать и первой в истории Руси фиксацией результатов геодезических измерений длин. Это надпись гласит (в современной орфографии): «Лета 1068 князь Глеб мерил море по леду от Тмутаракани до Корчева 14 000 сажен» [6].
Существует три способа определения площади участков: геометрический, аналитический и механический. На местности применяют два первых способа, на картах и планах – все три способа.
Геометрический способ – это вычисление площади геометрических фигур по длинам сторон и углам между ними, значения которых можно получить только из измерений [3].
При измерениях в различных геометрических построениях на земной поверхности или на картах размеры отдельных физических величин (отрезка линии, угла между направлениями линий и др.) выражают в виде некоторого числа принятых единиц, которое называют значением физической величины или результатом измерения. Следовательно, измерение на местности или на карте есть процесс нахождения значения заданной физической величины с помощью технических средств.
Измерения бывают прямые и косвенные. Прямое измерение выполняется непосредственным сравнением измеряемой величины с другой однородной ей величиной, приятой за единицу измерения (например, измерение расстояния на местности с помощью мерной ленты или рулетки; измерение отрезка линии на карте по миллиметровой шкале линейки; измерение угла между прочерченными на карте направлениями с помощью транспортира и т.д.). основные группы: для прямых (непосредственных) и косвенных измерений.
Наиболее распространённым и надежным средством в течение многих десятилетий была землемерная лента.
Косвенные измерения основаны на использовании известной функциональной зависимости между определяемой величиной и другими величинами, непосредственно измеряемыми (например, измерение расстояния на местности с помощью электромагнитных или оптических дальномеров, определение превышений между точками местности и др.). Группа технических средств для косвенных измерений делится на две части: комплект инструментов для определения длин методом «параллактического звена» (теодолит и жезл – стержень известной длины с двумя визирными марками на концах) и собственно дальномеры, которые в свою очередь делятся на две подгруппы по способу определения длины – решением треугольника (дальномеры геометрического типа) или по времени распространения сигнала известной скорости вдоль измеряемого отрезка туда и обратно (дальномеры эхолокационного типа) [5].
В процессе измерения участвуют следующие компоненты: объект измерений; техническое средство для производства измерений;
