Что такое разность абсолютных высот

Что такое абсолютная и относительная высоты? В чем их отличие?

ТЕМА 3: «ИЗУЧЕНИЕ РЕЛЬЕФА МЕСТНОСТИ ПО КАРТЕ»

ЗАНЯТИЕ 2: «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПО КАРТЕ ВЫСОТ И ВЗАИМНОГО ПРЕВЫШЕНИЯ ТОЧЕК»

Вопрос 1. Абсолютные и относительные высоты. отметки высот точек и горизонталей на карте. Определение по карте высот и взаимного превышения точек.
С 1942 г. установлено единое начало счета высот точек для территории СССР (России) — уровень Финского залива Кронштадта (Кронштадский футшток) — Балтийская система высот.

Абсолютной высотой (H) называются высоты точек земной поверхности, определенные относительно среднего уровня Балтийско­го моря (ноля Кронштадского футштока).

Высоты точек, определенные относительно абсолютной высоты Н другой точки или поверхности называются относительными высотами (превышения Dh). Относительная высота (превышение) определяется как разность абсолютных высот точек.

Если точка (СП, КНП, целей и т.д.) находится по карте на горизонтали, то определение ее абсолютной высоты сводится к определению высоты (отметки) горизонтали. Если точка находит­ся на карте между горизонталями, то предварительно определяют-отметки (высоты горизонталей) между которыми расположена точка, а затем, методом интерполяции определяют абсолютную высоту точки.

Отметка (высота) любой горизонтали на карте может быть определена:

а) по отметкам высот других горизонталей с учетом высоты сечения и направления ската

б) по отметкам ближайшей высоты

ПРИМЕР определить по карте 1: 50000 (СНОВ) абсолютные высоты точек

1) Скопление камней (7821) — Н = 169 м

2) Отдельное дерево (7520) — Н= 217

3) Развилки полевых дорог (6619) — Н = 188; Н = 180

4) Скопление камней (8021) — Н = 190 м.

Определение относительной высоты, т.е взаимное превышение точек (Dh) это значит определить, на сколько метров одна точка выше (ниже) другой. Эта задача выполняется путем вычисления разности абсолютных высот точек. Превышение может быть положительным, отрицательным или равным нулю.

ПРИМЕР Карта масштаба 1: 50000 (СНОВ)

1) Курган (7619) и яма (8217)

Dh = 232 — 212 = 120 м

2) Колодец (6519) и развилка (6820)

Вопрос 2. «Определение по карте взаимной видимости точек.

Взаимная видимость точек местности по карте определяется при выборе НП, СП, а также в случае, когда необходимо установить невидимые участки в секторе наблюдения или узнать как просматривается местность в нашем расположении с вероятных НП противника

Определение взаимной видимости точек по карте сводится к выявлению на направлениях наблюдения препятствий, которые могут закрыть объекты (цели) от взгляда наблюдателя

Взаимная видимость точек по карте определяется

если Ннп>НгрÞ видимость есть

Если наличие видимости требуется определить более точно, пользуются способом построения треугольника или сокращенного профиля.

Методом построение треугольника

Вывод: Если луч зрения проходит выше линии НП-Ц

— цель не видна Если ниже, т.е. перед целью цель видна.

Пример Карта 50000 (СНОВ)

КНП — стр.197, 1 (6508)

цель — отдельное дерево (6611) Препятствие — склон высоты 171,8 лес (6611)

1) Dhкнп=197-158=+39 м 1) Нлес=155+20=175 м

2) Dhгр=172-158=+14 м 2) Dhкнп=197-158=+39

Ответ: цель не видна, луч зрения выше цели

III. Методом построения сокращенного профиля

Если на пути луча зрения несколько препятствий или требуется определить ближнюю дальнюю границу ненаблюдаемых участков местности, то строят профиль местности.

Профилем называется изображение разреза местности вертикаль­ной плоскостью, по заданному направлению.

Построение профиля делается обычно на миллиметровой или разграфленной бумаге.

Для построения сокращенного профиля необходимо:

карта 1: 50000 (СHOB) построить профиль по направлению отм.223, 7 (7017), колодец (6519)

1) На карте провести прямую линию между точками (профильная линия).

2) Определить на профильной линии самую нижнюю горизонталь, и максимальную

3) На листе бумаги провести прямую линию и подписать Нmin, в выбранном масштабе, провести линии параллельные первой через интервал, равный высоте сечения, получим горизонтальные линии высот.

4) Приложить приготовленную разграфленную бумагу обрезом к профильной линии и сделать засечки при пересечении горизонталей на соответствующей ее высоте, горизонтальную линии высот.

5) Точки пересечения засечек с горизонтальными линиями высот соединить плавной кривой, получим сокращенный профиль по выбранному направлению.

Если с КНП требуется определить видимость в секторе наблю­дения. то определяют и наносят на карту поля невидимости.

Полями невидимости называют закрытые участки местности не просматриваемые с НП.

Для нанесения полей невидимости необходимо

1) В секторе наблюдения через наиболее значительные укрытия приводят профильные линии

2) По профильным линиям строят сокращенные профили и определяют участки, не просматриваемые с КНП.

3) переносят непросматриваемые участки на карту, соединяют их плавными линиями, параллельными горизонталям карты.

4) Определенные и нанесенные на карту поля невидимости пок­рывают штриховкой.

Вопрос 3. ‘Глубина и угол укрытия и их определение графическим и аналитическим способами»

Глубиной укрытия ( Гукр) называют расстояние в метрах, из­меренное по высоте, от орудия до луча зрения, направленного с возможного наземного НП противника через гребень, укрывающий орудие

Определение глубины укрытия:

Выполняется аналогично направлению взаимной видимости методом построения треугольника по направлению: предполагаемый НП противника — ОП

2) Аналитическим способом по формуле

Гукр=Dhгр- (Dhкнп-Dhгр) (6)

где: Dhгр=Нгр-Ноп, превышений гребня укрытия над горизонтом орудия (м)

Dhнп=Ннп-Ноп, превышение возможного НП противника над горизонтом орудия (м).

Д- расстояние от гребня укрытия до предполагаемого НП противника.

Как определяют абсолютную высоту в разных странах?

Россия и многие другие страны, которые раньше входили в состав СССР, используют в качестве точки отсчета среднемноголетний уровень Балтийского моря. Определяется он при помощи специального прибора – футштока, расположенного в городе Кронштадт. Измерения осуществляются в рамках Балтийской системы нормальных высот.

США и Канада ориентируются на водную поверхность в заливе Святого Лаврентия вблизи города Римуски. В Великобритании уровнем моря является гавань Ньюлин в южно-западной части Англии. В Северной Ирландии – водная гладь возле Белфаста. В Швеции, Дании точка отсчета – море вблизи Амстердама. Китай ведет отсчет от водной поверхности рядом с городом Циндао.

Франция использует в качестве нулевой точки средние показатели Марсельского мареографа, взятые за промежуток с 1885 по 1897 год. С тех пор уровень вод здесь поднялся на 16 см, но данные не обновлялись.

Интересный факт: поскольку каждая страна имеет свое представление об уровне моря, на картах указываются разные данные относительно высоты тех или иных объектов.

Эта особенность использования разных систем высот и уровней моря должна вызывать немало трудностей. Например, каким образом осуществляется проектирование и возведение крупных объектов, если страны ориентируются на разные показатели?

Здание мареографа кронштадтского футштока

В таких случаях, прежде чем приступать к работам, приходят к какому-то соглашению. Все стороны выбирают определенную систему высоты и уровень моря, в соответствии с которым проводятся расчеты.

Возникает мысль о том, что было бы проще всему миру выбрать единую систему измерения абсолютной высоты. Тогда не возникали бы расхождения в картах и других сферах, где необходима данная информация.

Не так сложно найти компромисс, как переделывать огромное количество карт, а также менять информацию в документах. Да и поверхность планеты не дает возможности вычислить среднюю абсолютную высоту – слишком велики различия.

Множеством природных факторов обусловлен неодинаковый уровень вод Мирового океана. В мире нет единого моря для отсчета абсолютных высот. Каждая страна придерживается определенной системы и ведет измерения, ориентируясь на наиболее удобный водоем. Из-за этого обозначения высот и впадин на картах могут отличаться. В России и странах бывшего СССР за нулевой показатель принимают среднемноголетний уровень Балтийского моря.

Разница между абсолютной и относительной высотой

Допустим, вы идете по дороге и видите перед собой возвышенность. К вам подходит добрый волшебник и говорит: «Вот тебе линейка в 6437 метров, я превращу тебя в великана, и если ты измеришь гору, то сможешь унести с собой 5 килограммов золота». Вы соглашаетесь (кто же не хочет 5 кг золота?!), начинаете расти и приставляете к горе линейку.

Итак, гора получилась 3450 метров в высоту. Но волшебнику нужно еще одно число. Значение, которое вы получили, будет называться относительной высотой. Потому что она была измерена относительно другой поверхности. Теперь вам нужно найти абсолютную высоту. Чтобы это сделать, необходимо измерить размер горы, начиная от уровня моря. Теперь в горе целых 4500 метров. Вы справились с заданием и получили свое золото.

На картах и планах указывается размер какой-либо возвышенности (горы или холма) относительно уровня моря. Относительная высота появилась гораздо раньше абсолютной. Появление второй, вероятнее всего, стало следствием развития физической географии. Именно благодаря абсолютной высоте мы знаем самую высокую и самую низкую точку нашей планеты.

Чем отличаются относительная и абсолютная высоты

Но в реальности все оказалось несколько сложнее и намного интереснее. Сейчас попробую объяснить. Вот представьте себе высокую гору, расположенную не на равнине, а посреди изрезанной холмами и впадинами местности. Тогда может получиться, что с одной стороны ее высота от подошвы до макушки будет, например, 500 метров. А вот с другой стороны у подножия будет глубокая впадина, и высота от низа до самого верха получится 550 метров. Так какая же тогда высота этой самой горы?

Ответ прост. Первые два варианта являются относительными высотами (ОВ). А высота, которая и войдет в учебники и справочники, будет отсчитываться не от подножия, а от уровня мирового океана. Поэтому она и носит название абсолютной (АВ).

Источник

Тема: Общие сведения по геодезии. Предмет геодезии

1. Что такое геодезия

_______ Геодезия – это наука об измерениях на земной поверхности, выполняемых для изучения общей фигуры Земли, для составления планов и карт, для решения инженерных задач при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений.

_______ В процессе своего развития геодезия разделилась на ряд самостоятельных научных дисциплин: высшую геодезию, топографию, инженерную геодезию, аэрофотогеодезию, картографию и космическую геодезию.

_______ Высшая геодезия занимается определением фигуры и размеров всей Земли и значительных ее частей.

_______ Топография занимается измерением и изображением на планах и картах земной поверхности.

_______ Инженерная геодезия занимается вопросами геодезических работ при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений, при монтаже оборудования, при наблюдениях за вертикальными и горизонтальными смещениями инженерных сооружений и технологического оборудования.

_______ Аэрофотогеодезия занимается изучением методов и средств создания топографических карт и планов по материалам фотографирования Земли.

_______ Картография занимается изучением методов составления, издания и использования карт.

_______ Космическая геодезия занимается обработкой измерений, полученных при помощи искусственных спутников Земли, орбитальных станций и межпланетных кораблей.

_______ Геодезия имеет тесную связь с другими научными дисциплинами: математикой, астрономией, физикой, механикой, автоматикой, электроникой, географией, фотографией и черчением.

2. Предмет геодезии. Понятие о форме и размерах Земли

_______ Геоид – это геометрическое тело, ограниченное уровенной поверхностью.

_______ Уровенная поверхность – поверхность, совпадающая с поверхностью воды в морях и океанах, которые находятся в спокойном состоянии, продолженная под материками.

3. Способы изображения земной поверхности. Метод проекций в геодезии

_______ При изучении действительной поверхности Земли точки местности проецируют отвесными линиями на поверхность земного эллипсоида. Так как уровенная поверхность радиусом до 20 км может быть заменена плоскостью, при относительно небольших площадях, точки местности проецируют на горизонтальную плоскость. Положение полученных проекций точек может быть определено координатами.

_______ В результате перенесения точек на плоскость длины линий заменяют их горизонтальными проекциями, называемыми горизонтальными проложениями ; пространственные углы заменяются плоскими, и вся фигура заменяется проекцией на горизонтальную плоскость (рис. 2).

4. Системы координат, принятые в геодезии

_______ В геодезии применяются следующие системы координат:
• Географическая система координат,
• Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса–Крюгера,
• Полярная система координат.

4.1. Географические координаты

_______ С помощью географических координат, то есть широт ( φ ) и долгот ( λ ), определяют положение точки относительно экватора и начального меридиана.

_______ Широтой (φ) точки называется угол, составленный отвесной линией в данной точке и плоскостью экватора.

_______ Долготой (λ) точки называется двугранный угол между плоскостью меридиана данной точки и плоскостью начального меридиана.

4.2. Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса–Крюгера

_______ Изображение осевого меридиана принимается за ось абсцисс (x), изображение экватора – за ось ординат (y). За начало координат принимают точку пересечения осевого меридиана с экватором.

Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса–Крюгера

_______ Зная географические координаты точки земной поверхности, можно вычислить зональные прямоугольные координаты, и, наоборот.

4.3. Полярная система координат

_______ В полярной системе координат используются полярные углы и расстояния. Подробнее эта система будет рассмотрена в последующих лекциях.

5. Системы высот, принятые в геодезии

_______ Абсолютная высота – длина перпендикуляра, опущенного из точки на уровенную поверхность, принятую за начало отсчета (поверхность эллипсоида).

6. Ориентирование линий

_______ Ориентировать линию – значит определить ее направление относительно исходного меридиана.

_______ Азимуты изменяются от 0º до 360º.

_______ Азимут одной и той же линии в разных ее точках различен. Меридианы разных точек не параллельны между собой, так как они сходятся в точках полюсов. Отсюда азимут линии в разных ее точках имеет разное значение. Угол между направлениями двух меридианов называется сближением меридианов и обозначается γ.

_______ Для перехода от магнитного азимута к истинному надо знать величину и название склонения магнитной стрелки δ. Склонение магнитной стрелки указывается в зарамочном оформлении листа топографической карты.

_______ Дирекционным углом называется горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления осевого меридиана или линии ему параллельной по часовой стрелке до направления данной линии. Обозначается буквой α.

_______ Дирекционные углы бывают прямыми и обратными (рис.10).

_______ Обратный дирекционный угол вычисляется по формуле:

_______ Румбом называется острый угол, отсчитываемый от ближайшего направления осевого меридиана (северного или южного) до данной линии (r).
Румб всегда сопровождается названием четверти, в которой расположена линия (рис. 11).

7. Съемки

_______ Для составления планов и карт необходимо на местности производить геодезические измерения. Комплекс таких измерений называется съемкой.

Источник

Абсолютная и относительная системы высот, их взаимосвязь

В геодезии применяют две системы высот.

1. Абсолютная — расстояние по высоте от среднего уровня Балтийского моря до нашей высоты.

2. Относительная (высотная или условная)— расстояние по высоте от чистого пола 1-го этажа (применяется при типовом проектировании)

Взаимосвязь:

Например строительная площадка в абсолютной системе высот планируется на высоте 132,00м. Средний снежный покров в данной местности достигает 0.8м.Тогда в относительной системе высот высота чистого пола с отметкой 0,0 будет соответствовать высоте 132,8 в абсолютной системе высот.

. 18. Что такое абсолютная высота и превышение, расстояние и горизонтальное понижение?

Абсолютную высоту точки земной поверхности по карте определяют по горизонталям и отметкам. Если точка расположена на горизонтали, то ее высота равна отметке горизонтали. Если точка расположена между горизонталями, то ее высота равна отметке нижней горизонтали плюс превышение точки (определяется интерполированием) над этой горизонталью.
Относительное превышение двух точек равно разности абсолютных высот этих точек.

19. Что такое уклон? В каких единицах он выражается?

Выражается: (на примере уклона, который соответствует подъему 10 м на 1000 м расстояния).

20. Что измеряют теодолитом?

Теодолитом измеряют вертикальные и горизонтальные углы, а также углы наклона.

Угол наклона- это двугранный угол между горизонтальной плоскостью и направлением на предмет. Он может быть положительным и отрицательным.

21. Как уменьшить влияние коллимационной погрешности при створных измерениях?

Коллимационные погрешности влияют на точность измерений горизонтальных и вертикальных углов. Традиционная методика исключения коллимационной погрешности заключается в наблюдении углов при двух положениях круга.

22. Что измеряют нивелиром?

Нивелиром измеряют превышение точек.

23. Как ослабить влияние несоблюдение главного условия нивелира при измерениях превышений?

Чтобы исключить влияние оптико-механических погрешностей при измерении превышений между точками его надо ставить посередине между точками.

24. Как проверить работоспособность нивелира при измерениях превышений?

Поверку можно произвести различными способами. Один из них заключается в том, что на местности на расстоянии примерно 50 м забивают колышки в точках 1 и 2 (рис. 17) и определяют превышение точки 2 – ( ) – дважды.

рис. 17.

Первый раз нивелир устанавливают в точке 1, в точке 2 – рейку. Если главное условие не выполняется, т.е. визирная ось не параллельна оси цилиндрического уровня, то вместо правильного отсчёта по рейке будет отсчет , содержащий некоторую погрешность . Действительное превышение будет

,
затем нивелир и рейку меняют местами, и тогда

,
следовательно,

, откуда

.
Юстировку можно не проводить, если:

для нивелира Н-3 вычисленное значение х ≤ ± 4 мм;

для нивелира Н-10Л вычисленное значение х ≤ ± 10 мм.

Если погрешность х больше приведенных величин, то необходимо устранить погрешность, действуя исправительными винтами цилиндрического уровня, предварительно установив горизонтальную нить сетки нитей на исправленный отсчет по рейке

У нивелиров с компенсаторами (т.е. у самоустанавливающихся) визирная ось приводится в горизонтальное положение автоматически после предварительного горизонтирования прибора по круглому уровню. Поверка таких нивелиров следующая.

Упрощенный способ поверки главного условия заключается в том, что берутся отсчеты по рейкам при установке нивелира посередине между рейками и в 4–5 м от одной из них. Если разность в полученных значениях превышений не превосходит допустимых величин (± 4 мм или ± 10 мм), то главное условие соблюдено. В необходимом случае исправление производят в мастерской.

25. Что такое визирная ось и ось цилиндрического уровня?

Визирная ось- прямая линия, проходящая через центр глаза, центр сетки нитей и фокус объектива.

Осью цилиндрического уровня называют мнимую линию, касательную к дуге продольного сечения внутренней сферической поверхности ампулы уровня в нульпункте.

Нульпунктом называют среднюю точку шкалы цилиндрического уровня. При наклоне нивелира изображения концов пузырька расходятся. После приведения пузырька круглого уровня в нульпункте – центр концентрических колец – в поле зрения трубы появляется изображение концов половинок пузырька цилиндрического уровня, совмещение которых достигается вращением элевационного винта. Благодаря тому, что шаг элевационного винта мал, выведение им пузырька уровня в нульпункт происходит плавно и точно. Если визирная ось параллельно оси цилиндрического уровня, то после совмещения концов пузырька уровня визирная ось устанавливается в горизонтальное положение. Это выполняется непосредственно перед взятием отсчета по рейке.

Источник