Шпаргалка по дисциплине "Геодезия"

ЖҚЗ параметрлеріне қойылған талаптарға байланысты мынадай

тапсырмалар шешіледі:

-ЖҚЗ-ны зондтау мен өңдеу әдістерін таңдау;

-Зымыран-ғарыштық техникалық құралдардың және жерде өңдейтін кешендердің типтерінанықтау;

-борттық ақпараттық жүйелердің құрамы мен параметрлерін анықтау.

ЖҚЗ-ның негізгі параметрлері мыналар:

-жер бетінің нақты объектілеріне жатқызылатын ақпаратқа кеңістіктік түсіру ауқымы;

-радиометрлік түсіру ауқымы;-ақпарат алудың жеделдігі (зондтау сәті мен тұтынушының ақпарат алу сәтінің арасындағы уақыт аралығы);

-спектрлік диапазондарға қамту ауқымы қабілетінің масштабы бойынша ақпараттың кешенділігі;

-ЖҚЗ материалдарының шолушылығы;

-ЖҚЗ кезеңділігі.

Табиғи ресурстық және картографиялық мақсаттар үшін ЖҚЗ-ның аса маңызды параметрлері кеңістіктік және радиометрлік түсіру мүмкіндігі болып табылады. Кеңістіктік түсіру ауқымы (R)ретінде ЖҚЗ әртүрлі жүйелерінен алынған суреттерде бейнеленген объектілер орналас

қан жердегі ең төменгі сызықтық көлемдер түсініледі.

40. Жазықтық  тікбұрышты Гаусс-Крюгер проекциясындағы  координаттар жүйесі, полярлық координаттар  жүйесі.

Жазықтықтағы тік бұрышты координаталар жүйесі. Шағын аймақтары біршама қысқа арақашықтықтарға байланысты есептерді шешкенде, жазықтықтағы X және Y осьтерінен тұратын тік бұрышты координаталар жүйесі пайдаланылады. Бұл жүйеде координаталар басы шартты түрде алынады, яғни еркін бір нүктеден басталады. Тік бұрышты координаталар жүйесінде X осі – абсцисса, ал Y- ордината осьтері болып белгіленеді. Горизонталь жазықтықтағы координат осьтерімен төрт ширекке бөлінеді. Математикада қолданылатын декарттық тік бұрышты жүйеден геодезиядағы бұл жүйенің айырмашылығы-ширектер оң жаққа қарай нөмірленеді, яғни солтүстік-шығыс ширектен басталып, сағат тілінің бағытымен есептеледі. Әлбетте, мұның өзі геодезиялық есептеулер кезінде тригонометриялық формулаларды ешбір өзгеріссіз пайдалануға мүмкіндік береді. Кез келген нүктенің орны, мәселен А нүктесінің орны координаталар басынан осы нүктелердің X, Y осьтеріндегі проекциялары (OX, OY), яғни Xa, Ya координаталарымен анықталады. Ал осы X пен Y осьтеріндегі АВ сызығының проекцияларын координата өсімшелері деп атап, оларды ∆x, ∆y деп белгілейміз. Координата өсімшелерінің белгілері де ширектің орнына байланысты, егер өсімшелердің бағыттары, яғни тік бұрышты үшбұрыштардың қажеттері координаталық осьтердің оң бағытымен сәйкес келсе, онда координата өсімшелері оң, ал сәйкес келмесе теріс болады. Координата өсімшелерінің әр ширектеріндегі белгілері 1.1-кестеде келтірілген.

Координата өсімшелерінің белгілері

Ширектер	I	II	III	IX
Координата өсімшелері	СШ	ОШ	ОБ	СБ
∆x	+	-	-	+
∆y	+	+	-	-

 

Егерде А нүктесінің X∆, Y∆ координаталары және А мен В нүктелері арасындағы , ∆x пен ∆y координата өсімшелері белгілі болса, онда В нүктесінің координаталары мынаған тең болады:  Xв=Xа+∆x; Yв=Yа+∆y                                                         

Координаталардың бұл жазықтықтағы тік бұрышты жүйесі горизонталь түсірістер жүргізіп және олардың нәтижелері бойынша жердің пландарын жасаған кездерде қолданылады.

Жазықтықтағы зоналық тік бұрышты координаталар жүйесі. Жер бетінің едәуір территориясын планға, картаға түсіру үшін жер бетіндегі нүктелерді эллипсоид бетінен жазықтыққа кескіндеу кезінде мына төменгі шарттар сақталуы керек:

1) жер бетіндегі арақашықтық  өзгерістерінің ауытқу мөлшерінің  шамалы болуы;

2) жер бетіндегі бұрыштың  проекцияға ешқандай өзгеріссіз  түсірілуі;

3) географиялық координаталардан  тік бұрышты координаталар жүйесіне  көшу мүмкіндігі.

Осы жоғарыда айтылған шарттарға неміс ғалымы Гаусс ұсынған «көлденең цилиндрлік» деп аталатын проекция тәсілі сәйкес келеді. Бұл проекцияда Жер эллипсоидының беті зоналарға бөлінген. Ол зоналар шығысы мен батысында меридиандармен шектеліп, оңтүстік полюстен солтүстік полюске қарай созылып жатады.

Зоналардың бойлықтағы ені 6°-тық болып келеді, нөмірлері Гринвич меридианынан шығысқа қарай белгіленеді.

Қазақстанның кең-байтақ территориясы 6°-тық зоналар бойынша есептегенде, 8-ден 15-шi зонаға дейінгі аралықты алып жатыр. Гаусс проекциясында зоналардың орталық (осьтік) меридианы жазықтыққа ешқандай өзгеріссіз проекцияланады, ал осьтік меридианнан алыстаған сайын, қашықтықтар аздаған өзгеріске ұшырайды.

Кейде үлкен дәлдікті қажет ететін жұмыстарда жер шарының бетін жазықтыққа 3°-тық зоналар арқылы проекциялайды. Зоналардың осьтік меридианы (x осі) мен (y) жазықтықта өзара перпендикуляр түзу сызықтармен кескінделеді, олардың қиысу нүктесі координаталар басы болады. Қазақстан Солтүстік жарты шарда жатқандықтан, барлық нүктелердің абсциссалары (X) оң болып, ал ординаталары Y әр зонаның осьтік меридианының шығыс жағынан-оң, ал батысында теріс болып келеді. Кейде теріс ординаталармен жұмыс істеудің қолайсыздығынан Y осінің басын батысқа қарай 500 км-ге шегеру келісілген, демек зоналардың ординаталары қайталанып отырады. Сондықтан нүктенің қай зонада орналасқанын білу үшін Y мағынасының алдына сол зонаның нөмірі жазылады. Мысалы, А және В нүктелері 12-зонада орналасқан делік, ал олардың шын координаталары Ya=12625 км, Yв=12385 км-ге тең. Бұл мысалдан мынаны көруге болады: егер нүктенің ординатасы 500 км-ден артық болса, онда ол нүкте В зонаның батыс жағында болғаны.

Әр зона осьтік меридиан мен экваторға параллель етіп жүргізілген кереге көз сызықтарға бөлініп, олар тік бұрышты координаталар торы не километрлік тор деп аталынады.

Сөйтіп, әрбір зонаның ортадағы меридианы өстік меридиан деп аталады. Шығыс жарты шарындағы кез келген зонаның осьтік меридианының бойлығы мына формула бойынша анықталады:  λ=6°N-3                                                             мұндағы, N-6°-тық зонаның нөмірі.

Координаталық осьтер мен тік бұрышты координаталар басының әрбір зонада толық анықталған географиялық орны болатындықтан, тік бұрышты және георафиялық жүйелері өзара байланыста болады. Ендеше, нүктенің тік бұрышты координаталарының геодезиялық координаталарға көшуге немесе керісінше жасауға толық мүмкіндік бар.

Полярлық координаттар жүйесі. Топографиялық түсіруде және бағыттануда полярлық координаттар жүйесі кең қолданылады. Полюс деп аталатын жазықтықтағы еркінен алынған О нүктесінен полярлық өс ОN өткізіледі. Берілген М нүктесінен О-мен қоссақ ұзын-ғы S=OM және Ө=NOM бұрышын табамыз. S және Ө М нүктесінің кеңістіктегі орналасуын анықтайды. S – радиус- вектор, Ө-бағыт бұрышы деп ат-ды.

 Полярлық бұрыштар  полярлық оспен сағат тілінің  бойымен 0 мен 3600 арасында өлшенеді. Жазық полярлық координатал жүйесі теодолиттік түсірістер мен жобадан жергілікті жерге құрылыс объектілерінің нүктелерін көшіргенде қолданылады.

41. Жазықтықтағы  тікелей және кері геодезиялық  есептер.

Геодезиялық және маркшейдерлік жұмыстарда пункттердің координаталары, олардың арақашықтықтары мен дирекциялық бұрыштары тікелей немесе кері геодезиялық есептерді шешу арқылы анықталады. Тура геодезиялық есеп. Егер координаталары белгілі А пунктінен екінші В пункітіне дейінгі арақашықтық d және дирекциялық бұрыш αАВ белгілі болса, онда В пункітінің координаталарын табуға болады. координаталардың бір пунктте осылайша берілуін тура геодезиялвқ есеп деп атайды. АВ полигонының бір қабырғасы, оның жазықтықтағы проекциясы d , ал дирекциялық бұрышы ВА делік – суретте.

Бастапқы А нүктесінің (ХА,УА) координаталарын (ХВ,УВ) анықтау керек. ХВ-ХА=∆х

 УВ-УА=∆у;  ∆х, ∆у координата өсімшесі деп аталады. Тік бұрышты үшбұрыш АВСдан ∆х пен ∆у былай анық-ды: ∆х=dcosα,, ∆у=dsinα. ТЕКСЕРУ: d=түбір астында ∆х2+∆у2.   Координата өсімшелері ∆х пен ∆у-тің таңбалары cosα мен sinα-ға байланысты оң және теріс болып келеді. Дирекциялық бұрыш α-ның әр түрлі мағынасына сәйкес ∆х пен ∆у таңбаларының өзгеруі келесі кестеде көрсетілген.

Коорд.өсім-і	шеректер
	І-СШ	ІІ-ОШ	ІІІ-ОБ	IV-СБ
∆х	+	-	-	+
∆у	+	+	-	-

 

Анықталған өсімшелер ∆х пен ∆у арқылы екінші В пункітінің координаталары келесі формуламен есептеледі: ХВ=ХА+∆х,  УВ=УА+∆у.  Координаталардың бастапқы пункттен екінше пунктке осылайша беріліуін тура геодезиялық есеп деп атайды.

Кері геодезиялық есеп. Координаталары белгілі екі пункт А және В арқылы АВ түзуінің дирек-қ бұрышы αАВ және ұзындығы dАВ анықтау керек болған жағдайда кері геодезиялық есеп деп аталатын тәсіл қолданылады. Х1, У1, Х2, У2 – А және В пункттерінің координаталары. Формуламен суретке сәйкес координаталар өсімшелері былайша анықталады: ∆Х=Х2-Х1 ,  ∆У=У2-У1.

Ал румб АВА ұшбұрышынан анық-ды: tg r=∆у/∆x; tg α=∆у/∆x.

Дирекциялық бұрыш пен коорд өсімшелері бойынша түзудің жазықтықтағы проекциясы есептеледі: d=∆x/cosαAB= ∆y/ sinαAB=(түбір астында)∆х+∆у2.

Координаталар өсімшелерінің полярлық бұрыш және румбпен байланысы.

ширек	румб	Поляр бұр	өсімшелер
			∆х	∆y
І	СШ	0-90	+	+
ІІ	ОШ	90-180	-	+
ІІІ	ОБ	180-270	-	-
IV	СБ	270-360	-	-

 

42. Жапондық Quasi-Zenith (QZSS) навигациялық жүйесі.

QZSS – жапондық регионалдық  жерсеріктік жүйесі, ол GPS мүмкіндіктерін  кеңейту үшін жасалған, сонымен  қатар өзіндік шектелген навигациялық  мүмкіндіктері бар. QZSS жүйесі мобильді  құрылғыларға кешенді қызмет  көрсетеді, оның ішін байланыс  жəне позициялау қызметтері кіреді. Ол Жапонияда жəне көршілес  жатқан Оңтүстік-шығыс Азия аймақтарында  кеңінен қолданылды. Жапондық QZSS жүйесі 2002 жылы жапондық үкімет ресми  түрде ASBC тобымен жасалған QZSS концепциясын  мақұлдап, олардың құрамына Mitsubishi Electric Corp., Hitachi Ltd., жəне GNSS Technologies Inc. кірді. Алғашқы  рет жүйені 2008 жылы қолданысқа  беріледі деп жоспарлап, пайдалану  уақытын жылжытып отырды. Бұл  жүйенің дамуына Жапониядағы GPS технологиясының  қарқынды дамуы, яғни GPS қабылдағыштары  бар автомобильдік навигаторлар  жəне мобильдік телефондар себеп  болды. Жаңа жүйені пайдалану  кезінде навигациялық сигналды  өте жоғары дəлдікпен алуға  бола- ды деген болжам бар. Жүйенің  ғарыштық сегментін Азия үстінде  эллиптикалық орбитада (НЕО) орналасқан 3 жер серігі құрайды. Жер серіктері  жапондық Н-ІІА зымырандармен  ұшырылады. Ғарыштық аппараттар L,S,Ku диапазондарда сигналдарын жібере  алады. S- ди- апазоны төменгі жылдамдықтағы  байланысқа, арналған ал Ku – жоғарғы  жылдамдықтағы сигналдарды жіберуге  арналған. QZSS жіберетін алты сигналының  бесеуі GPS сигналдарының форматына  жəне құрылымына сəйкес келеді. GPS жүйесін пайдалану мəселесі  бойынша, мемлекетаралық кездесеулерде QZSS жүйесімен өзара жұмыс істеуіне  келісімге келген. JAXA (Жапондық аэроғарыштық  зерттеу агенттігі) мəліметтеріне  сəйкес аймақтық жүйе L1-C/A жəне L1C сигналдарын, сонымен қатар жоспарланған L2C жəне L5 жібере алады. Жапония территориясында L1-SAIF сигналын қабылдауға мүмкіндік  бар, ол 1575,75 МГц жилігінде дифференциалдық  түзетулер жібереді.

43. Жер  беті рельефінің түрлері және  оларды топографиялық пландар  мен карталарды көрсету. Горизонталь  тәсілі. Нүкте биіктіктері арқылы  горизонтальдарды бейнелеу.

Жер бедері (рельеф) дегеніміз жер бетінің әр түрлі пішінді құрылымдарының жиынтығы (тау, дала, ой, қырат т.б). жер бетіндегі кез келген нүктенің биіктігі олардың абсолюттік немесе салыстырмалы биіктігімен сипатталады. Абсолютті (бастапқы, нөлдік) биіктік дүниежүзілік мұхиттің деңгей бетінен басталып есептеледі. Салыстырмалы (шартты) биіктік нөлдік деңгейден басталмай, басқа бір деңгейден анықталады.

Жер бедерінің (рельеф) пішіні. Сыртқы түріне қарап рельеф пішіні оң (сыртқа шығыңқы, жазық жазықтықтан жоғары шығып тұрған) және теріс (ішке кірген, жазық жызықтықтан төмен орналасқан) болып келеді. Рельефтің оң түріне жататын басты түрлері:  төбе, төбешіктер, тау, асу, жота; Теріс мәнді жер бедеріне жататын рельеф пішіндері:сай, жыра, қайраң, қазан шұңқыр.

Инженерлік құрылыс тәжірибесінде рельеф горизонтальдар немесе биіктік шамаларымен беріліп бейнеленген пландарды пайдаланады. Рельефті биіктік шамалары арқылы кескіндеу үшін план бетінде жер бетінің айтулы тұстарының жеткілікті биіктіктері болуы керек. Рельефті горизонталь арқылы кескіндеу әдісі инженерлік геодезия тәжірибесінде және картография өндірісінде жетілдірілген көп қолданылатын әдіске жатады. биіктіктері бірдей нүктелерді қосатын сызықты горизонталь немесе изогипс деп атайды. Тік жазықтықтағы горизонтальдар арасындағы арақашықтық қима биіктік деп аталады. Бұл қима биіктік әр планға немесе әр картаға тұрақты болады.

Жер бедерін кескіндеуде горизонтальдың мынадай қасиеттері бар:

1. Бір горизонтальдың  бойында жататын барлық нүктелер  жергілікті жерде бірдей биіктікте  жатады.

2. Карталар мен пландарда  тұйықталған горизонтальдар не  төбені, не қазан шұңқырды білдіреді. Олар бергштрихтар немесе жазулар  арқылы танылады. Қазан шұңқырларда  көбіне тоған немесе көл болады.

3. Планның немесе картаның  ішіндегі, сондай-ақ оның сыртындағы  барлық горизонтальдар үздіксіз  болуы тиіс.

4. Жер бедерін кескіндегенде  горизонтальдар ешуақытта қиылыспайды.

5. Горизонтальдардың өзара  қашықтығы еңістің қаншалықты  құлама тіктігін білдіреді.

6. Горизонтальдар арасындағы  ең қысқа арақашықтық, яғни горизонтальға  перпендикуляр сызық неғұрлым  тік құламанын биіктігіне сәйкес  болады.

7. Суайрық сызықтары және  өзектердің осі горизонтальдармен  тікбұрыш арқылы қиылысады.

Топографиялық түсіру нәтижесінде планшетте жер бедерінің өзіне тән нүктелерінің пландағы орны биіктіктерімен қоса алынады. Осы нүктелердің биіктігінің негізінде жергілікті жердің жер бедері горизонтальдармен кескінделеді. Ол үшін алдымен жер бедері қимасының биіктігі таңдап алынады. Содан соң, интерполяциялау арқылы жеке пункттердің арасындағы нүктелерді табады, олардың биіктігі жер бедері қимасының биіктігіне еселі болады. Мысалы, 1—2 сызығында (6-сурет) 50, 51, 52, 53, 54 биіктіктегі горизонтальдардың жер бедері қимасының биіктігі l=1 м-ге тең болған кездегі орындарын табу керек болсын. Ол үшін миллиметрлік қағаз бетіне арақашықтығы бірдей параллель бірнеше сызықтар жүгізіледі (мысалы, 0,5 немесе 1,0 см), олар қабылданған жер бедерінің қимасына және нүктелердің биіктігіне сәйкес цифрланады.