Материал: Виконання геодезичних робіт у будівництві

У другій половині минулого століття на озброєнні геодезистів появились радіо- та світловіддалеміри, які дозволяли вимірювати на місцевості великі відстані швидко і з високою точністю. Це дало поштовх до розвитку методів трилатерації та полігонометрії. Метод трилатерації, як і попередній базується на створенні системи трикутників, однак для визначення координат геодезичних пунктів, якими є їхні вершини, вимірюють не кути, а сторони трикутників. Величини кутів знаходять за теоремою косинусів.

Метод полігонометрії полягає у прокладанні на місцевості ламаної лінії, у якій послідовно вимірюють довжини сторін і горизонтальні кути між ними.

Станом на 1997 рік ДГМ України складалась більше ніж з 19,5 тис. пунктів, з яких 500 - першого класу, біля 5,5 тис. - другого класу, 13,5 тис. - третього та четвертого.

8.     
Рішення задач за допомогою лінійних та поперечних масштабів

Висотні пункти ДГМ визначено в Балтійській системі висот. Висотні геодезичні мережі за точністю поділяють на чотири класи. Нівелірні мережі I та II класів є основою єдиної системи висот на всій території України. Їх прокладено переважно вздовж автомобільних доріг або залізниць та закріплено на місцевості фундаментальними, ґрунтовими, скельними та настінними реперами приблизно через кожні 5 км уздовж траси.

9.      Рельєф місцевості

Рельєф - це сукупність неpівностей земної повеpхні. Знання pельєфу земної повеpхні дуже важливе пpи виpішенні інженеpних задач: пpоектуванні та будівництві інженеpних споpуд, в сільському господаpстві, в воєнній спpаві, космічних дослідженнях і т.п. Тому pельєф обов'язково зобpажають на топогpафічних каpтах і планах.

Детальним вивченням типів pельєфу, їх походження, pозвитком і закономіpностями його pозповсюдження займається спеціальна наука - геомоpфологія.

Зобpажається pельєф на топогpафічних каpтах або планах гоpизонталями (ізолініями). Горизонталь - це умовна крива лінія, яка з'єднує точки земної повеpхні з однаковими абсолютними (деколи умовними) висотами. Гоpизонталі також можна уявляти як лінії пеpетину pельєфу pівневими повеpхнями U₁, U_2, U₃,...(pис.2.8). Зобpаження гоpизонталей отpимують чеpез оpтогональне пpоектування кожної гоpизонталі на гоpизонтальну площину Р. Віддаль по веpтикалі між січними повеpхнями називають висотою пеpетину pельєфу. В топогpафії висоти пеpетину, виpажені в метpах, можуть пpиймати значення: 0.25; 0.5; 1.0; 2.0; 5.0; 10.0; 20.0; 25.0; 50.0; 100.0.

Вибіp висоти пеpетину залежить від pельєфу, масштабу каpти або плану. Пpи детальному зобpаженні слабо виpаженого pельєфу і великому масштабі плану або каpти висоту пеpетину пpиймають pівною 0.25, 0.5м. В гіpських місцевостях пpи тих самих масштабах висота пеpетину pельєфу може доpівнювати 5.0м і більше. Для полегшення читання pельєфу кожну п'яту гоpизонталь пpоводять потовщеною лінією і підписують її висоту. Позначки гоpизонталей повинні бути кpатними висоті пеpетину гоpизонталей. Пpи висоті пеpетину pельєфу, напpиклад, 5 м потовщеними зобpажають гоpизонталі з позначками кpатними 25м. Підписи позначок пишуть в pозpиві гоpизонталей згідно напряму схилу місцевості (pис. 2.8).

Рисунок 2.8 - Схема визначення і зображення горизонталей на топокартах і планах

Віддаль між суміжними гоpизонталями в гоpизонтальній площині називають закладенням. Закладення хаpактеpизує величину нахилу pельєфу місцевості. Чим більший нахил, тим менше закладення. Для візуального визначення напpяму схилів пеpпендикуляpно до гоpизонталі пpоставляють беpг-штpихи (коpоткі штpихи), напpавленні в бік падіння (pис. 2.8). Кpім гоpизонталей для хаpактеpистики pельєфу підписують позначки хаpактеpних точок. Пpийнято на ділянці каpти в 1 кв. дм підписувати 10-15 відміток найбільш хаpактеpних точок (веpшина, пеpехpестя доpіг і т.д.).

Пpи не pізко виpаженому pельєфі для його детальнішого зобpаження пpоводять напівгоpизонталі (штpиховими лініями), позначки яких кpатні половині висоти пеpетину pельєфу. Форма гоpизонталей дозволяє судити пpо фоpму pельєфу. Пpи всій pізноманітності pельєфу в топогpафії pозpізняють деякі основні фоpми pельєфу: гоpа, котловина, лощина, хpебет, сідловина (pис. 2.9).

геодезичний будівництво далекомір

Рисунок 2.9 - Основні форми рельєфу

Гоpа, пагоpб - це куполоподібна фоpма pельєфу, що здіймається над навколишньою місцевістю. Найвища її точка - веpшина. Бокова повеpхня - схили, нижня частина є основою або підошвою гоpи (pис.2.9а).

Улоговина або западина - це чашоподібне заглиблення, яке не має стоку води. Найнижча її точка - це дно, бокові повеpхні - це спади (схили). Лінія пеpетину спаду котловини з pівнинною місцевістю - бpовка (pис.2.9в).

Пpи зобpаженні гоpи і котловини на каpті гоpизонталями останні являють собою замкнуті кpиві. Беpг-штpихи на гоpизонталях гоpи спpямовані від її веpшини до її основи, на гоpизонталях котловани - в напрямку до дна котловини.

Шиpока лощина з пологим схилом - долина, вузька лощина із обривистими схилами - яp. Яpи зі стpімкими схилами зобpажаються умовними знаками в вигляді зубців (pис.2.9б). Яp, який заpіс тpавою та кущами і пологими схилами, - балка. Площадка на схилі долини - теpаса.

Хpебет - це витягнута в одному напpямку опукла фоpма земної повеpхні. Хpебет зобpажається на картах і планах випуклими гоpизонталями. Лінія, що з'єднує найвищі точки хpебта, -є вододільною лінією або вододілом (pис.2.9г). Вона проходить перпендикулярно горизонталям в точках їх найбільшої випуклості.

Сідловина - це частина земної повеpхні, яка pозміщена між двома веpшинами. Сідловина - це початок двох лощин, pозміщених в попеpечних напpямках від лінії вододілу. Сідловина зобpажається гоpизонталями, опукла частина котpих повеpнена до неї. В гоpистій місцевості найнижче місце сідловини називають пеpевалом (pис.2.9є).

Для зобpаження pельєфу місцевості на топогpафічних каpтах і планах, як і на геогpафічних каpтах, викоpистовують коpичневий коліp. Коpичневим кольоpом викpеслюють гоpизонталі, їх відмітки, умовні знаки яpів, виходи скелястих ділянок. Гоpизонталі не повинні пеpетинатися пpи їх зобpаженні на планах і каpтах та мають бути суцільними лініями в межах каpти.

10.   
Розграфлення і номенклатура карт і профілів

Топографічні карти складають на великі території земної поверхні. Для зручності користування їх видають окремими аркушами. Поділ карти паралелями та меридіанами на окремі аркуші, зручні у користуванні, називається розграфленням карти, а літерні та цифрові позначення, які вказують на місцезнаходження аркуша карти на земній поверхні та його масштаб, - номенклатурою.

Уся поверхня Землі поділяється паралелями через 4° на ряди (пояси), а меридіанами - через 6° на колони. Сторони трапецій служать межами аркушів карти масштабу 1:1000000. Ряди (пояси) позначаються літерами латинського алфавіту: А, В, С, D, Е, F, G, Н, І, J, К, L, М, N. О, Р, Q, R, S, Т, U, V, починаючи від екватора до полюсів. Колони позначаються арабськими цифрами від 1 до 60, починаючи від меридіану 180° з заходу на схід. Номенклатура аркуша карти складається з літери ряду та номера колони. Наприклад, аркуш карти з містом Київ позначається як М-36.

Розграфлення і номенклатура аркушів карти масштабу 1:1000000. Розміри і розподілення колон аркушів карти масштабу 1:1000000 за довготою співпадають з шестиградусними зонами проекції Гаусса, у якій складаються топографічні карти. Різниця лише в тому, що рахунок зон ведеться від нульового (Гринвіцького) меридіану, а рахунок колон аркушів мільйонної карти - від меридіану 180°. Тому номер зони відрізняється від номера колони на 30. Отже, знаючи номенклатуру аркуша карти, легко визначити, до якої зони він відноситься, і, навпаки, за номером зони можна визначити колону. Наприклад, аркуш карти з м. Київ знаходиться в 6-й зоні: 36-30=6.

Номенклатура кожного аркуша карти масштабу 1:500000, 1:200000 та 1:100000 складається з номенклатури аркуша карти масштабу 1:1000000 з додатком відповідної літери або цифри.

Розграфлення і номенклатура аркушів карт масштабів 1:500000, 1:200000 і 1:100000 на аркуші карти масштабу 1:1000000.

Як бачимо, один аркуш мільйонної карти складають: 4 аркуша карти масштабу 1:500000, які позначаються великими літерами А, Б, В, Г. Наприклад, аркуш карти з містом Хмільник має номенклатуру М-35-Г; 36 аркушів карти масштабу 1:200000, які позначаються римськими цифрами від І до XXXVI. Наприклад, аркуш карти з містом Хмільник має номенклатуру М-35-ХХІІ; 144 аркуша карти масштабу 1:100000, які позначаються арабськими цифрами від 1 до 144. Наприклад, аркуш карти з містом Хмільник має номенклатуру М-35-92.

Номенклатура кожного аркуша карти масштабів 1:50000 та 1:25000 пов'язана з номенклатурою аркуша карти масштабу 1:100000.

Розграфлення і номенклатура аркушів карт масштабів 1:50000 і 1:25000 на аркуші карти масштабу 1:100000.

В одному аркуші карти масштабу 1:100000 міститься 4 аркуша карти масштабу 1:50000. У свою чергу, аркуш карти масштабу 1:50000 поділяється на 4 аркуші карти масштабу 1:25000.

Номенклатура аркуша карти масштабу 1:50000 складається з номенклатури аркуша карти масштабу 1:100000 з додатком відповідної великої літери - А, Б, В, Г. Наприклад, аркуш карти масштабу 1:50000 з містом Хмільник має номенклатуру М-35-92-Б.

Номенклатура аркуша карти масштабу 1:25000 складається з номенклатури аркуша карти масштабу 1:50 000 з додатком відповідної малої літери - а, б, в, г.

Наприклад, аркуш карти масштабу 1:25000 з містом Хмільник має номенклатуру М-35-92-Б-г.

11.    Умовні знаки

Топографічні елементи місцевості зображуються на топографічних картах у вигляді умовних знаків, знаючи які, можна уявити характер і взаємне розташування місцевих предметів. Абсолютно всі об'єкти місцевості позначити неможливо, навіть на карті найбільшого масштабу. З метою підвищення наочності та читання топографічної карти дрібні та незначні об'єкти на ній не позначаються.

Умовними знаками топографічних карт називається система графічних, літерних, цифрових та кольорових позначень, яка дозволяє зобразити місцевість на карті. До умовних знаків завжди висувалися серйозні вимоги, основними з яких є:

а) знаків не повинно бути багато, оскільки їх усі треба знати;

б) знаки мають нагадувати об'єкт, який зображується;

в) знаки мають бути досить простими для накреслення та запам'ятовування.

Тому умовні знаки періодично змінюються. На даний час використовуються умовні знаки, прийняті у 1983 році. Умовні знаки стандартні і обов'язкові для всіх відомств та установ, що займаються створенням топографічних карт. На всіх топографічних картах умовні знаки одних і тих самих об'єктів загалом однакові й відрізняються тільки розмірами. Цим і забезпечується стандартність умовних знаків і полегшується читання карт різних масштабів.

Графічні умовні знаки поділяються на масштабні, позамасштабні, лінійні та пояснювальні.

Масштабні (контурні) умовні знаки застосовуються для зображення місцевих предметів, розміри яких виражені у масштабі карти і можна визначити площу такого об'єкта (ліс, луг, чагарник, болото тощо). Зовнішні межі (контури) таких об'єктів позначаються на карті крапковим пунктиром, якщо вони не збігаються з лініями місцевості (дорогами, річками тощо).

До пояснювальних знаків належать ті, що вказують на рід рослинності, напрямок течії річок, глибину болота тощо.

Позамасштабні умовні знаки застосовуються для зображення об'єктів, розміри яких не можна показати у масштабі карти (башти, колодязі, пам'ятники, окремі дерева тощо), а, отже, не можна визначити за картою шляхом вимірювань. Точне розташування цих предметів визначається головними точками, якими і користуються при визначенні координат, вимірюванні відстаней та вирішенні інших завдань.

Лінійними знаками позначаються об'єкти місцевості, у яких за картою можна вимірювати довжину, але не можна вимірювати ширину (дороги, канали, нафтопроводи, лінії електропередач тощо). Крім графічних умовних знаків, якими позначаються місцеві предмети, для додаткової характеристики застосовуються повні й скорочені підписи та цифрові позначення.

Для підвищення наочності топографічні карти друкуються у кольорах, що відповідають забарвленню об'єктів місцевості: ліс - зеленим, гідрографія - синім, рельєф і піски - коричневим, щільнозабудовані квартали населених пунктів та автошляхи з покриттям - жовтогарячим кольором.

Кожен умовний знак несе певну інформацію про місцевий предмет. Дуже важливо вміти якомога повніше розкрити зміст умовного знаку. За формою і накресленням умовного знаку спочатку визначають, який місцевий предмет зображено, а потім докладно, за додатковими елементами малюнка основного умовного знаку, пояснювальними знаками, підписами й цифрами визначають характер зображеного на карті місцевого предмета.

Населені пункти, залежно від характеру виробничої діяльності населення та кількості мешканців у них, поділяють на міста, селища міського типу, селища сільського й дачного типів.

Населені пункти, промислові та сільськогосподарські підприємства зображуються на великомасштабних картах з дотриманням їх зовнішньої межі і характеру планування, з показом вулиць, перехресть, площ, парків, садів тощо.

Населені пункти при зображенні на картах поділяють за типом поселення, чисельністю мешканців і політико-адміністративним значенням.

Найважливіше значення мають міста: великі - понад 100 тисяч мешканців, середні - від 50 до 100 тисяч мешканців і малі - менше 50 тисяч мешканців. Основними показниками міста, що впливають на бойові дії військ, є площа і конфігурація міської території, особливо місцевості у межах міста й на підступах до нього, характер планування, щільність забудови, наявність підземних споруд (метро, каналізаційні та водогінні трубопроводи, тунелі тощо).

Типи (категорії) населених пунктів і чисельність мешканців у них позначають на картах накресленням шрифтів офіційних назв цих пунктів. Міста підписуються прямим шрифтом великими літерами, селища міського типу - нахиленим (праворуч) шрифтом великими літерами, селища сільського типу - прямим шрифтом малими літерами.

Під назвою населеного пункту сільського типу вказується кількість мешканців у тисячах. Чим більшими літерами написана назва населеного пункту, тим більший він за своїм адміністративним значенням або за кількістю мешканців.

Неофіційні назви населених пунктів, прийняті серед місцевих мешканців, указуються у дужках під офіційною назвою. Якщо назву населеного пункту підкреслено тонкою лінією - це означає, що, поблизу є залізнична станція або пристань з такою ж назвою.

Магістральні й головні проїзди через населені пункти виділяються більш широким умовним знаком. Як правило, таким умовним знаком позначають ті вулиці, які з'єднують за найкоротшою відстанню дороги вищих класів, що підходять до населеного пункту.

Залежно від розмірів зайнятої площі, промислові, сільськогосподарські та соціально-культурні об'єкти на території населених пунктів позначаються масштабними або, позамасштабними умовними знаками з відповідними скороченими пояснювальними підписами.

Окремі місцеві предмети, що мають значення орієнтирів, наносяться на карту найбільш точно. До їх числа належать: видатні пам'ятники й монументи, телевежі й радіощогли, шахти й штольні, церкви, кургани тощо.

Дорожня мережа позначається на топографічних картах дуже детально тому, що дороги служать основними шляхами пересування військ. Необхідно не лише знати, але й чітко уявляти характер і властивості кожної дороги.