В нашей школе в настоящее время проводится обучение в профильных классах.
Это совсем разные направления – Медицинский класс, Социально-экономический класс, Инженерный класс.
Каждое направление интересно по-своему. Учащиеся могут выбрать то, что больше всего нравится, подходит по складу ума. Свой осознанный выбор учащиеся делают в 9-м классе
В рамках проекта «Инженерный класс в Московской школе» учащиеся знакомятся с оборудованием Инженерной лаборатории нашего комплекса: узнают принципы работы того или иного прибора, проводят эксперименты, выполняют обработку результатов измерений с помощью имеющегося программного обучения.
Среди приборов Инженерной лаборатории особое место занимает геодезическое оборудование. Это теодолит 3Т5КП со штативом и дорожный курвиметр GWM 32 Bosch.
Сегодня мы представляем Вашему вниманию описание проведения работ с геодезическим оборудованием на открытом воздухе: элементы работы с теодолитом (измерение углов) и курвиметром (измерение длин) в рамках практического ознакомления с элементами теодолитной съемки.
Что такое геодезия
Геодезия (в буквальном переводе с греческого - «землеразделение») – одна из древнейших наук о Земле. Зачатки геодезии возникли в глубокой древности, когда появилась необходимость установления границ земельных участков, строительства оросительных каналов, осушения земель.
Геодезия тесно связана с географией, геологией, астрономией, физикой. Так, развитие геодезии как науки, невозможно без понимания шарообразности Земли. Первые высказывания об этом античные источники приписывают Пифагору, Пармениду или Анаксимандру.
Название «геодезия» впервые употребил Аристотель. Именно он выделил понятие геодезии как практическую часть геометрии.
Одну из первых попыток вычислить размеры Земли предпринял Эратосфен в III веке до н. э. Это было первое вычисление размеров Земли, сделанное научными методами. Метод Эратосфена не потерял своего значения и в настоящее время, так как в его основе лежат точные математические формулы, верное понимание астрономической картины мира и строгие логические умозаключения. Отдельно следует отметить, что, используя идею Эратосфена, в конце XVIII века были проведены точные (для того времени) геодезические измерения во Франции и Испании, в результате которых появилась современная единица измерения длины – метр (одна сорокамиллионная длины дуги Парижского меридиана).
Развитие современной геодезии началось в XVII веке в Западной Европе, когда были изобретены зрительная труба, ставшая основой для создания нивелира и теодолита. А впервые применил для угловых измерений инструменты, снабженные зрительными трубами с сеткой нитей, французский академик Жан Пикар. Современные геодезические приборы по принципу действия не отличаются от инструментов того времени, но конструктивно выглядят несколько иначе.
Геодезические измерения
Важнейшим толчком для развития геодезии стал разработанный нидерландским математиком и физиком Виллебрордом Снеллом (труды публиковал под латинизированным именем Снеллиус) в начале XVII века метод триангуляции. Этот метод в дальнейшем позволил создать обширные сети геодезических пунктов, являющихся основой всех видов геодезических измерений.
Метод триангуляции заключается в геодезическом построении на местности системы пунктов, образующих треугольники, у которых измеряются все углы и длины некоторых базовых (базисных) сторон. Схема построения триангуляции зависит от геометрии объекта, технико-экономических условий, наличия тех или иных приборов.
К идее метода триангуляции тесно примыкают и другие наземные геодезические изыскания. Таким, например, является теодолитный ход, прокладка которого может быть выполнена с помощью угломерных приборов (теодолит, тахеометр) и приборов для измерения расстояний на местности.
Элементы теодолитной съемки
В рамках выполнения проектной работы и подготовке её к представлению на научно-практических конференциях инженерного направления учащимся 11А класса была поставлена задача проведения теодолитной съемки здания школы по адресу: ул. Отрадная, д. 11б. Для ознакомления с правилами установки и юстировки теодолита, принципами проведения угломерных измерений был проведен наш мастер-класс.
Несмотря на кажущуюся простоту, проведение теодолитной съемки состоит из нескольких этапов. Проложение теодолитного хода всегда начинают с рекогносцировки, подразумевающей изучение особенностей снимаемой местности и объектов, а также определение наиболее подходящих мест для положения вершин будущего теодолитного хода. Именно этим учащиеся занимались на первом – подготовительном – этапе. Были определены места расположения будущих базисных станций, с которых впоследствии и будет непосредственно производиться съемка.
Процедура установки теодолита тоже имеет свои особенности. Здесь надо и установить теодолит точно над зафиксированной точкой (отцентрировать его), и привести теодолит в рабочее положение (горизонтирование прибора), и провести минимально необходимую поверку прибора (следует убедиться в работоспособности прибора и правильности его установки).
На втором этапе приступают к созданию так называемого планово-высотного обоснования. На этом этапе необходимо провести измерение расстояний между пунктами теодолитного хода и горизонтальных углов между сторонами полигона. При этом следует учитывать, что поверка прибора должна выполняться при каждой постановке прибора на размеченную точку.
При выполнении измерений соблюдались все требования к точности, рекомендуемые при проведении топографо-геодезических работ. Так, например, проведение угловых измерений проводилось «полным» приемом, при котором внутренние углы замкнутого теодолитного хода измеряются при двух различных положениях теодолите - «круге лево» и «круге право» с проведением обязательного контроля.
Для упрощения работы расстояния между точками хода измерялись не геодезическими рулетками, а имеющимся дорожным курвиметром GWM 32 Bosch. Эта процедура, в целом, проста, и не требует каких-либо пояснений. Единственным минусом использования курвиметра является его точность определения расстояний – шкала прибора имеет цену разметку в дециметрах. Поэтому для повышения точности измерений расстояний было принято решение при проведении работ по созданию планово-высотного обоснования использовать не менее 4-х измерений в обоих направлениях.
Дальнейшие планы
На этом наш мастер класс подошел к концу, но работа ребят на этом не заканчивается. Полученные знания и умения мы планируем применить для проведения теодолитной съемки с целью составления плана здания нашей школы.
Поэтому кратко осветим следующие этапы выполнения работ.
После проведения измерений второго этапа осуществляется математическая обработка результатов измерений (Третий этап). Именно на этом этапе проводится контроль правильности выполнения измерений. Если результат обработки теодолитного хода удовлетворяет требуемой точности, то можно переходить к наиболее объемному этапу – выполнения собственно съемки ситуации (контуров здания, отдельных объектов на территории и т.п.). Если не удовлетворяет, производится повторная съемка теодолитного хода.
Съемка ситуации осуществляется, как правило, полярным методом. Для этого теодолит ориентируют на одну из базисных точек хода. Далее, двигаясь в одном направлении (как правило, по часовой стрелке), выполняется определение положений всех объектов на заданном участке при одном положении теодолита – «круге лево».
Результаты измерений записываются в специальные журналы (в современных приборах запись ведется непосредственно в память прибора, и все необходимые вычисления производятся автоматически), обработка которых и позволит построить план школы.
В процессе работы ребятам предстоит еще многому научится – и методологии обработки результатов, и определению координат точек хода и объектов на местности, и способах изображения снятых объектов на плане...
Работы много, но мы надеемся, что все у нас получится!
#ШКОЛА950 #ДОНМ #ШколыКолледжиМосквы #Предпрофкласс