Геодезия

Екатеринбург

Издательство Уральского университета

2018

У. А. Букша, В. В. Букша

ГЕОДЕЗИЯ

Лабораторный практикум

Рекомендовано методическим советом
Уральского федерального университета

для студентов вуза, обучающихся по направлениям подготовки

08.03.01, 08.05.01 «Строительство», 07.03.01 «Архитектура»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ ПЕРВОГО ПРЕЗИДЕНТА РОССИИ Б. Н. ЕЛЬЦИНА

УДК 528(076)
ББК 26.12я73-5
 Б906

© Уральский федеральный университет, 2018

В лабораторном практикуме приводятся сведения о топографических картах, 
указания к решению задач с использованием таких карт, а также примеры
решений. Рассмотрены теоретические вопросы и методика работы с геодезическими 
приборами при проведении геометрического и тригонометрического
нивелирования, тахеометрической съемки. Приведены примеры обработки результатов 
измерений и заполнения журналов измерений.
Практикум необходим студентам при выполнении ими лабораторных работ 
по геодезии с использованием топографических карт, нивелира и теодолита.

УДК 528(076)
ББК 26.12я73-5

Букша, У. А.
Геодезия : лаб. практикум / У. А. Букша, В. В. Букша ; М-во
образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. – Екате-
ринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2018. – 76 с.

ISBN 978-5-7996-2319-7

Б906

ISBN 978-5-7996-2319-7

Р е ц е н з е н т ы:
кафедра «Мосты и транспортные тоннели»
Уральского государственного университета путей сообщения
(заведующий кафедрой кандидат технических наук,
доцент Ю. В. Горелов);
А. В. Николаев, генеральный директор
ООО «Производственно-коммерческая фирма “Палникс”»

На обложке:
рисунок Татьяны Букши

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемый лабораторный практикум составлен в соответ-

ствии с рабочими программами дисциплин «Геодезия» и «Инже-
нерная геодезия». Необходим при выполнении лабораторных работ
и прохождении учебной практики студентам вуза, обучающимся
по образовательным программам для строителей и архитекторов.
Будет полезен и уже практикующим специалистам.

Практикум состоит из двух частей. Первая часть включает ла-

бораторную работу, посвященную изучению топографической кар-
ты и решению с ее помощью инженерно-геодезических задач.
Обязательность выполнения данной работы диктуется требовани-
ями, которые предъявляются к строителям и архитекторам – вы-
пускникам вуза.

Вторая часть пособия посвящена изучению геодезических при-

боров и методики геодезических измерений.

В настоящее время большая часть инженерно-геодезических

работ выполняется с помощью нивелиров с самоустанавливающей-
ся линией визирования. Несмотря на это, в данном практикуме три
лабораторные работы посвящены изучению нивелира с цилиндри-
ческим уровнем, его поверкам и производству с его помощью ни-
велирования. Такой выбор прибора для выполнения лабораторных
работ обусловлен необходимостью формирования у студентов по-
нимания основных принципов, лежащих в основе измерения пре-
вышений и высот точек.

В ходе выполнения еще шести лабораторных работ изучаются

устройство теодолита и способы его поверки. Отрабатывается ме-
тодика выполнения угловых измерений и основных видов геоде-
зических работ, где применяется теодолит.

Каждая лабораторная работа сопровождается необходимым

для ее выполнения теоретическим материалом с иллюстрациями,
примерами вычислений и заполнения журналов геодезических

измерений. Приводятся порядок выполнения заданий, последовательность 
выполнения действий при работе с геодезическими приборами, 
а также требования к оформлению отчета.

Порядок выполнения работ может быть изменен преподавателем 
в целях облегчения студентам выполнения самостоятельных
работ и усвоения сведений, полученных на лекциях.

В практикуме использованы материалы лабораторного практикума «
Геодезические измерения. Топографические карты и работа 
с ними» (сост. О. Ю. Упорова, У. А. Букша; Екатеринбург :
УрФУ, 2012). Иллюстрации геодезических приборов выполнены
В. В. Букшей и Т. В. Букшей.

1.  ТОПОГРАФИЧЕСКАЯ  КАРТА

Топографические карты и планы являются носителями информации 
для строителей и архитекторов. Они служат основой
при проектировании зданий и инженерных сооружений, а также
при планировке и благоустройстве городов и населенных пунктов.
Изучая топографическую карту, студенты приобретают умение получать 
общее представление о местности и решать, используя полученные 
знания, инженерно-геодезические задачи.

Лабораторная работа 1

Решение инженерных задач

с использованием топографической карты

Для выполнения заданий лабораторной работы необходимы

следующие приборы и принадлежности: учебная топографическая
карта, масштабная линейка, транспортир, циркуль-измеритель, листы 
миллиметровой и писчей бумаги или шаблон отчета.

Последовательность выполнения заданий:
1. Измерение расстояний при помощи нормального поперечного 
масштаба.

2. Определение географических координат точек.
3. Определение прямоугольных координат точек.
4. Определение углов ориентирования линии, заданной на карте.
5. Определение высот точек.
6. Построение на топографической карте линии с заданным предельным 
уклоном.

7. Построение профиля местности по заданному направлению.

Задание 1. Измерить расстояния при помощи нормального поперечного 
масштаба.

Топографической картой называется уменьшенное и искаженное 
из-за кривизны Земли обобщенное изображение на плоскости 
горизонтальных проекций контуров и рельефа обширных
участков Земли или всей ее поверхности.

Степень уменьшения характеризуется масштабом, который указывают 
под южной рамкой листа топографической карты. Под численным 
масштабом располагается его словесное выражение –
именованный масштаб, еще ниже – линейный масштаб, который
позволяет выполнить измерения расстояний и приращений коор-
динат с помощью циркуля-измерителя.

При решении задач, где необходимы измерения с повышенной

точностью, применяют поперечный масштаб. Поперечный мас-
штаб представляет собой график, основанный на пропорциональ-
ном делении отрезков (рис. 1).

9
8
7
6
5
4
3
2
1

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
1
2
3

С
D

A
B

Рис. 1. Поперечный масштаб

На горизонтальной прямой несколько раз отложен отрезок CD –

основание масштаба. Из полученных точек на прямой восстанов-
лены перпендикуляры. Через промежутки, равные 0,1CD, на пер-
пендикулярах проведены 10 прямых линий. Эти прямые параллель-
ны горизонтальной линии.

Крайнее левое основание снизу и сверху разделено на 10 частей

таким образом, что одно деление левого основания соответствует
0,1CD. Полученные точки соединены наклонными линиями –
трансверсалями.

Параллельные прямые, пересекаясь с трансверсалью, делят ее

на 10 равных отрезков. Проекция каждого из этих отрезков на осно-

вание масштаба равна 0,1 части минимального деления и является
0,01 частью основания масштаба (рис. 2). Следовательно, номер
горизонтальной прямой есть число сотых долей основания.

Рис. 2. Проекция отрезков на основание масштаба

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

1
0

С
D

0,1

Для удобства пользования поперечные масштабы строятся

с разными основаниями в зависимости от масштаба топографи-
ческой карты.

Поперечный масштаб с основанием 2 см называется нормальным.
Масштабы топографических карт и величины соответствую-

щих им оснований поперечных масштабов приведены в табл. 1.

1 : 10 000; 1 : 100 000; 1 : 1 000 000

1 : 200 000

1 : 25 000

1 : 50 000; 1 : 500 000

Т а б л и ц а   1

Масштабы топографических карт

и соответствующие им основания поперечных масштабов

Масштабы

топографических карт

Основания

поперечных масштабов, см

1

5

4

2

П о р я д о к  и з м е р е н и я  р а с с т о я н и й:
 выбрать на листе топографической карты на расстоянии

не менее 10 см две точки;

 выяснить, каким расстояниям на местности соответствуют

основные деления поперечного масштаба. Например, для карты
масштаба 1 :50 000 основные деления поперечного масштаба 2 см,
2 мм и 0,2 мм соответствуют 1000, 100 и 10 м;

 взять в раствор циркуля измеряемое расстояние. Перенести

его на поперечный масштаб так, чтобы правая игла совпадала с од-
ним из перпендикуляров правее нуля. Передвигая вверх по перпен-
дикуляру ножку циркуля, совместить левую иглу с одной из транс-
версалей. Необходимо следить за тем, чтобы обе ножки циркуля
располагались на одной прямой, параллельной основанию;

 отсчет количества целых оснований производить по правой

игле циркуля;

 отсчет десятых долей основания осуществлять по наклон-

ной прямой, на которой стоит левая игла;

 сотые доли отсчитываются по числу вертикальных делений

между горизонтальной линией, на которой стоит циркуль, и осно-
ванием масштаба.

Например, расстояние между точками А и В (рис. 1) для карты

масштаба 1 : 50 000 равно 2560 м:

SAB = 2000 + 500 + 60 = 2560 м.

Для контроля расстояние измеряется дважды. Расхождение

(в метрах) между результатами измерений S не должно быть боль-
ше количества тысяч в знаменателе численного масштаба карты.
Для нашего примера Sпред  50 м.

Задание 2. Определить географические координаты точек.
На топографические карты наносят три вида рамок – внешние,

внутренние и минутные.

Внешние рамки предназначены для придания оригиналу кар-

ты эстетического и законченного вида.

Внутренние рамки ограничивают внутреннее содержание

топографической карты. Северная и южная рамки представляют

собой отрезки дуг параллелей, а западная и восточная – отрезки
дуг меридианов. В углах внутренних рамок указываются их геогра-
фические координаты (рис. 3).

Минутные рамки представляют собой чередование залитых

и незалитых отрезков вдоль внешних рамок. В северном и восточ-
ном полушариях заливаются все нечетные минуты, в южном и вос-
точном – четные. Число минут (градусов) зависит от масштаба лис-
та топографической карты. Каждая минута разбивается точками
на шесть промежутков по 10.

Географические координаты точки C – широту B и долготу L –

определяют, пользуясь минутными рамками листа карты (трапе-
ции). Для этого проводят ближайшие к точке меридиан и парал-
лель или опускают перпендикуляры на ближайшие к точке рамки
листа карты.

П о р я д о к  о п р е д е л е н и я
г е о г р а ф и ч е с к и х  к о о р д и н а т  т о ч к и:
 провести ближайшую к точке C южную вспомогательную

параллель. Для этого соединить прямой линией одинаковые отсче-
ты минут на западной и восточной рамках листа карты;

 провести ближайший к точке C западный вспомогательный

меридиан, для этого соединить линией одинаковые отсчеты минут
северной и южной рамок;

 в раствор циркуля-измерителя взять расстояние от точки

до ближайшей проведенной вспомогательной параллели. Приложить 
циркуль-измеритель к одной из широтных минут. Определить
в секундах приращение по широте;

 широту точки C вычислить по формуле

ВС = Ввсп ± В;

 в раствор циркуля-измерителя взять расстояние от точки

до ближайшего проведенного вспомогательного меридиана. Приложить 
циркуль-измеритель к одной из долготной минут. Определить 
в секундах приращение по долготе;

 долготу точки C вычислить по формуле

LС = Lвсп ± L.