Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Дальневосточный государственный университет путей сообщения
Институт транспортного строительства
УТВЕРЖДАЮ:
Заведующий кафедрой
Шварцфельд В.С.
«___» ___________ 2012 г.
Р А Б О Ч А Я П Р О Г Р А М М А
Дисциплины Инженерная геодезия и геоинформатика
для специальности Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей
Составлена ______Анисимовым Владимиром Александровичем, профессором, д. т. н.______
Обсуждена на заседании кафедры “Изыскания и проектирование железных дорог”_______
«___» ___________ 2012 г., протокол №
Одобрена на заседании МК_Института транспортного строительства_______________
«___» ___________ 2012 г., протокол №
Председатель МК ИТС____________Солодовников А.Б.
2012 г.
Введение
Сферой деятельности выпускников специальностей по направлениям “Транспортное строительство” и “Строительство” являются работы по изысканиям, проектированию, строительству и эксплуатации инженерных сооружений, которые сопровождаются геодезическими наблюдениями и измерениями. В курсе дисциплины "Инженерная геодезия" для данных специальностей изучаются методы выполнения геодезических работ, а также используемые при этом геодезические приборы. Знания по геодезии специалист использует в своей практической деятельности при самостоятельном выполнении геодезических измерений и их обработке.
Настоящая рабочая учебная программа составлена в соответствии с современными образовательными стандартами, программой дисциплины "Инженерная геодезия и геоинформатика" для вузов, разработанной Учебно-методическим объединением по образованию в области железнодорожного транспорта (УМО - ж.д.) России для студентов строительных специальностей.
1. 1. Цель преподавания дисциплины
Изучение инженерной геодезии студентами строительных специальностей, в том числе и специальности "Водоснабжение и водоотведение" имеет целью научить специалиста владеть навыками инженерно-геодезических расчетов и приемами работы с современными геодезическими приборами для производства разбивочных работ на местности, контроля за производством и качеством выполняемых работ на каждой стадии строительного процесса, наблюдения за эксплуатацией построенных сооружений.
Целью преподавания дисциплины "Инженерная геодезия геоинформатика " является подготовка специалистов по направлениям “Транспортное строительство” и “Строительство” с учетом вышеизложенных задач.
1.2. Основные знания, приобретаемы студентами при изучении дисциплины
способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны и коммерческих интересов (ПК-4);
владением основными методами, способами и средствами получения, хранения и переработки информации, наличием навыков работы с компьютером как средством управления информацией; автоматизированными системами управления базами данных (ПК-5);
способностью применять современные программные средства для разработки проектно-конструкторской и технологической документации (ПК-10);
в проектно-изыскательской и проектно-конструкторской деятельности:
способностью выполнять инженерные изыскания транспортных путей и сооружений, включая геодезические, гидрометрические и инженерно-геологические работы (ПК-30);
в научно-исследовательской деятельности:
способностью использовать для выполнения научных исследований современные средства измерительной и вычислительной техники (ПК-37);
Выпускники специальностей СЖД, МиТТ, ПГС ВиВ после изучения инженерной геодезии должны знать:
Содержание и современное состояние инженерной геодезии.
Современные представления о форме и размерах Земли.
Ориентирование и системы координат, применяемые в геодезии.
Элементы и характеристики рельефа.
Современные геодезические приборы.
Средства и методы геодезических измерений и вычислений.
Основы теории погрешностей и математической обработки результатов геодезических измерений.
Основы создания геодезических опорных сетей, их классификацию;
Состав геодезических работ, выполняемых при изысканиях, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений, основные требования к производству этих работ, их результатам;
Принципы производства топографических и фототопографических съемок местности.
Методы и способы создания топографических карт и планов, продольных и поперечных профилей, а также решения инженерных задач на картах и планах.
Основные сведения о геоинформационных и спутниковых навигационных системах.
Эти знания необходимы для изыскания, проектирования, строительства и эксплуатации искусственных сооружений.
1.3. Основные умения, приобретаемые студентами при изучении дисциплины
В результате изучения инженерной геодезии выпускники по направлениям “Транспортное строительство” и “Строительство” должны уметь:
1. Собирать на стадии изысканий исходную информацию о местности с учетом расположенных на ней топографических, геологических, гидрологических объектов и представлять эту информацию в виде топографического плана, математической или других моделей местности, в виде поперечных и продольных профилей. Решать на топографических картах и планах инженерные задачи как графического, так и расчетного характера.
2. Осуществлять трассирование направления, нивелирование трассы, привязку к высотной и плановой геодезической основе. Вычислять координаты планового съемочного обоснования.
3. Выполнять поверки теодолитов, нивелиров, мерных приборов и производить с их помощью угловые и линейные измерения. Самостоятельно производить несложные инженерно-геодезические работы при переносе проектов искусственных сооружений (трасс железных и автомобильных дорог, трубопроводов, подземных коммуникаций, зданий, промышленных и других объектов) в натуру. Производить разбивку отдельных объектов и их элементов на местности с закреплением соответствующих осей и точек, осуществлять геодезическое управление и контроль за работой основных механизмов на строительстве. Контролировать геодезическими методами точность возведения сооружений, составлять техническую исполнительскую документацию.
4. При эксплуатации искусственных сооружений контролировать геодезическими методами их стабильность и устойчивость, устанавливать деформации отдельных частей и элементов сооружений, способствовать восстановлению прочности и устойчивости, а также реконструкции различных участков эксплуатируемых сооружений.
Состав дисциплины
Дисциплина "Инженерная геодезия" включает:
1семестр. \ 16 недель\ .
Лекций - 32 часов
Лабораторных занятий - 32 часов.
Экзамен
2семестр. \16 недель\.
Лекций - 32 часов
Лабораторных занятий - 32 часов.
Экзамен
Итого аудиторных занятий - 128 часов
1 семестр.
2.1.1. Основные сведения о геодезии. Предмет инженерной геодезии, ее связь с другими науками. Форма и размеры Земли. Геоид. Эллипсоид проф. Красовского. /1, 2 ,3, 4/.
Определение положения точек на земной поверхности. Системы мер, используемые в геодезии (градусная, метрическая). Системы координат, применяемые в геодезии (пространственные - геодезические, астрономические и географические, плоские прямоугольные в проекциях Гаусса – Крюгера, полярные и местные). /1, 2 ,3, 4/.
Ориентирование линий. Углы ориентирования. Прямая и обратная геодезические задачи. /1, 2 ,3, 4/.
Геодезическая съемка. План, карта, профиль. Рельеф, его изображение на картах и планах. Решение задач по карте. /1, 2 ,3, 4/.
Цифровые модели местности. Электронные карты. /1, 2 ,3, 4/.
Принцип измерения горизонтального угла. Теодолиты (назначение, типы и классификация). Зрительные трубы, их установки. Отчетные приспособления теодолитов. Вертикальные углы и углы наклона. Поверки теодолитов. /1, 2 ,3, 4, 10, 11/.
Измерение длин линий. Способы измерения расстояний. Непосредственное измерение расстояний. Землемерные ленты, их компарирование. Измерение линий на местности. /1, 2 ,3, 4/.
Способы косвенного определения расстояний. Определение недоступных расстояний. Параллактический способ определения расстояний. Оптические дальномеры. Нитяный дальномер, его устройство и точность. Понятие о и радио - и светодальномерах, их точность. /1, 2 ,3, 4/.
Нивелирование. Виды нивелирования. Способы геометрического нивелирования. Нивелиры их классификация. Поверки нивелиров. /1, 2 ,3, 4, 10, 11/.
Основные сведения о спутниковых радионавигационных системах. Определение координат и высот точек с помощью спутниковых радионавигационных систем.
Государственные геодезические сети (плановые и высотные), их назначение, построение и классификация. Плановое съемочное обоснование, методы их создания. /1, 2 ,3, 4,5,7,8,12/.
Съемочные геодезические сети. Виды съемочного обоснования. Теодолитные ходы. Привязка съемочного обоснования к пуктам ГГС. /1, 2 ,3, 4,5,7,8,12/.
Съемочные геодезические работы. Виды съемок. Теодолитная съемка. Способы съемки ситуации. /1, 2 ,3, 4,5,7,8,12/.
Тригонометрическое нивелирование. Тахеометры. Тахеометрическая съемка полосы и участка местности. /1, 2 ,3, 4,12/.
Теория ошибок измерений. Общие понятия об измерениях. Свойства случайных ошибок. Равноточные и неравноточные измерения. Средние квадратические ошибки одного измерения и арифметической средины. /1, 2, 3, 4/.
Теория ошибок измерений (продолжение). Средняя квадратическая ошибка функции общего вида. Весовое среднее, вес измерения. Решение задач по теории ошибок измерений. /1, 2 ,3, 4/.
2 семестр.
2.1.17. Аэрофотосъемка/1, 2 ,3, 4,5,8,9,12/.
2.1.18. Геодезические разбивочные работы /1, 2 ,3, 4,5,8,9,12/.
2.1.19. Способы разбивочных работы. Подготовка проекта для выноса его в натуру /1, 2 , 3, 4, 5, 9/.
2.1.20. Геодезические работы при изысканиях железных дорог. Разбивка трассы. /1, 2 ,3, 4,5,9/.
2.1.21. Дорожные закругления. Круговая кривая. Детальная разбивка кривых./1, 2 ,3, 4, 5, 8/.
2.1.22. Переходная кривая, железнодорожная кривая /1, 2 ,3, 4,5,8/.
2.1.23. Нивелирование трассы и поперечников. /1, 2 ,3, 4, 12/.
2.1.24. Геодезические работы при строительстве железных дорог. Разбивка строительных поперечников. /1, 2 ,3, 4, 12/.
2.1.25. Геодезические работы при сооружении земляного полотна и укладке ВСП /1, 2 ,3, 4/.
2.1.26. Геодезические работы при изысканиях мостовых переходов /1, 2 ,3, 4/.
2.1.27. Геодезические работы при эксплуатации железных дорог /1, 2 ,3, 4/.
2.1.28. Исполнительные съемки. Наблюдения за осадками и деформациями /1, 2 ,3, 4/.
2.1.29. Геоинформационные системы и технологии. Обработка информации в ГИС /1, 2 ,3, 4/.
2.1.30. Работа с базами данных в ГИС. Вывод геоинформации /1, 2 ,3, 4/.
2.1.31. Геоинформационные системы. /1, 2 ,3, 4/.
2.1.32. Геоинформационные системы железнодорожного транспорта. /1, 2 ,3, 4/.
Лабораторные и расчетно-графические работы, домашние задания
1 семестр.
2.2.1.1.Электронный планиметр Planix 7 , его устройство и поверки. Определение площадей контуров по карте планиметром (лабораторная работа № 1). /1, 2 ,3, 4, 16/.
2.2.2.1. Решение задач по карте (разграфка, номенклатура карт и планов, определение номенклатуры листа карты), (продолжение лабораторной работы № 2). /1, 2 ,3, 4/.
2.2.2.2. Решение задач по топографической карте. Определение по карте координат и высот точек, элементов ориентирования. Определение по карте угла наклона и уклона линии. Проведения линии заданного уклона. Построение профиля участка местности (окончание лабораторной работы № 2). /1, 2 ,3, 4/.
2.2.3.1. Изучение устройства оптических теодолитов Т30, 2Т30, установки зрительной трубы, отчетные микроскопы, производство отчетов (лабораторная работа № 3). /1, 2 ,3, 4, 10,11/.
2.2.3.2. Полевые поверки теодолитов типа Т30, 2Т30 (продолжение лабораторной работы № 3). /1, 2 ,3, 4, 10,11/.
2.2.3.3. Работа с вертикальным кругом теодолитов. Изучение устройства, определения углов наклона, определение место нуля вертикального круга (продолжение лабораторной работы № 3). /1, 2 ,3, 4, 10,11/.
2.2.3.4 Измерение горизонтальных и вертикальных углов теодолитом (окончание лабораторной работы № 3). /1, 2 ,3, 4, 10,11/.
2.2.4.1. Изучение устройства нитяного дальномера (лабораторная работа № 4). /1, 2, 3, 4/.
2.2.5.1. Изучение устройства и поверки нивелиров Н3, Н10 (лабораторная работа № 5). /1, 2 ,3, 4, 10,11/.
2.2.5.2. Изучение устройства и поверки нивелиров Н3К, Н10КЛ (продолжение лабораторной работы № 5). /1, 2 ,3, 4, 10,11/.
2 семестр.
2.2.6.1. Работа с аэрофотоснимками. (лабораторная работа № 5) /4/
2.2.7.1. Выдача задания на расчетно-графическую работу по построению плана тахеометрической съемки. Обработка журналов измерения углов и линий теодолитного хода. Расчет плановой привязки теодолитного хода к твердым пунктам способом угловых засечек.(выдача РГР № 1).\4, 13\.
2.2.7.2. Вычисление ведомости координат замкнутого теодолитного хода и диагонального хода. Вычисление высот точек теодолитного хода (продолжение РГР № 1). /4,13/.
2.2.7.3. Обработка журнала тахеосъемки. Построение плана тахеосъемки (окончание РГР № 1). /4,6,12,13/.
2.2.8.1. Выдача задания на расчетно-графическую работу по обработке материалов нивелирования трассы и построению продольного и поперечных профилей. Обработка пикетажного журнала (выдача РГР № 2). /4,14,15/.
2.2.8.2. Обработка материалов журнала нивелирования. (продолжение РГР № 2). /4,15/.
2.2.8.3. Составление продольного и поперечных профилей трассы железной дороги (продолжение РГР № 2). /4,15/.
2.2.9.1. Изучение ГИС Credo DAT 3.11. Создание и настройка параметров проекта. (продолжение РГР № 3).\4, 13\.
2.2.9.2. . Обработка измерений в замкнутом ходе. Уравнивание и расчет координат вершин (продолжение РГР № 3)/4,13/.
2.2.9.3. Обработка Оценка точности выполненных измерений. Оформление работы. (продолжение РГР № 3)/4,6,12,13/.
Учебная практика
3.1.Цель практики:
Цель практики - углубление и закрепление теоретических знаний, полученных студентами при изучении курса "Инженерная геодезия"; ознакомление с организацией геодезических работ в полевых условиях. Умение выполнять геодезические построения, необходимые для производства строительно- монтажных работ, и измерения при контроле качества работ необходимых инженеру- строителю.
3.2. Задачи практики
Задачи практики: приобретение студентами навыков в работе с геодезическими приборами; овладение техникой геодезических измерений связанных с получением топографических планов на местности, продольных и поперечных профилей линейных сооружений; перенесение на местность проекта мостовых переходов; ознакомление с методикой контроля и составлением отчетной документации.
Контроль усвоения учебного материала по разделам курса.
Усвоение студентами программы курса по разделам 2.1.-2.2. проверяется с применением тестов на ЭВМ, а также в форме письменных ответов.
Формы УИРС и НИРС по разделам курса.
В 1-ом семестре студенты выполняют лабораторные работы № 3, 4, где исследуются геодезические приборы. Во 2-ом семестре студенты выполняют лабораторные работы №5 и РГР №3, где имеются элементы исследовательской работы. На учебной инженерно-геодезической практике выполняются элементы научно- исследовательской работы
Технические средства обучения.
В качестве ТСО при изучении курса используются: глобус, макеты форм рельефа земной поверхности, учебные карты и планы, макеты продольных и поперечных профилей, плакаты, геодезическая приборная база кафедры, экспонаты музея геодезических приборов кафедры и средства вычислительной техники. Все лекции и часть лабораторных работ представлены электронными презентациями.
Рекомендуемая литература.
1. Инженерная геодезия. Учебник для вузов ж – д трансп: / Г.С. Бронштейн, В.Д. Власов, Н.С. Зайцев и др; Под ред. С.И. Матвеева. – М; 1999. – 455с.
2. Инженерная геодезия. Учебник для вузов ж. – д. трансп: / А.А. Визгин, В.Н. Ганьшин, В.А. Каугия и др.: Под ред. проф. Л.С. Хренова – г-е изд, перераб. и доп.- М.: Высш.лек., 1985 – 352с, ил.
3. Инженерная геодезия. Учебник. Ростов – на – Дону: Издательство ФЕНИКС, 2002. – 416с.
4. Анисимов Вл.А., Макарова С.В. Инженерная геодезия. Учебное пособие: сб. лекций. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2009. – 150 с.
5. Справочное руководство по инженерно – геодезическим работам / Под ред. В.Д. Большакова и Г.П. Левчука. – М.: Недра, 1980. – 781с.
6. Условные знаки для топографических планов масштабов 1 : 5000, 1 : 2000, 1 : 1000, 1 : 500.-М.: Недра, 1989. – 286с. ил.
7. Инструкция по нивелированию 1, 2, 3 и 4 классов. – М.: Недра, 1990. – 167с.
8. СниП 3.01.03 – 84. Геодезические работы в строительстве. – М.: ЦИТП Госстроя ССС, 1985. – 28с.
9. СТН Ц-01-95. Строительно-технические нормы министерства путей сообщения Российской Федерации. Железные дороги колеи 1520 мм. — М.: Транспорт, 1995. – 87 с.
10. Инструкция по проведению технологической поверки геодезических приборов. ГКИНП (ГНТА)-17-195-99. – М.: Роскартография, 1999. – 31 с.
11. Анисимов Вл.А., Васильев А.С. Изучение устройства и выполнение поверок геодезических приборов: Учебное пособие для студентов строительных специальностей. – Хабаровск: ДВГУПС, 1998.
12. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. – М.: "Недра", 1985.
13. Макарова С.В. Обработка материалов и построение плана тахеометрической съемки на основе теодолитно-высотного хода: Методическое пособие к расчетно-графической работе. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2001.
14. Ганьшин В.Н., Хренов Л.С. Таблицы для разбивки круговых и переходных кривых – 5-е, изд. Перераб. и доп. – М., Недра, 1985. – 430с., ил.21
15. Анисимов Вл.А., Макарова С.В. Обработка материалов нивелирования трассы: Методические указания на выполнение расчетно-графической работы. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2009.
16. С.М. Бельская, А.А. Гребеньков. Способы определения площадей земельных участков. Методические указания по выполнению лабораторной работы. – Хабаровск: ДВГУПС, 2010.
Логические связи дисциплины
Обеспечивающие и смежные дисциплины
|
Обеспечивающие разделы курса
|
Математика
Информатика
Математические модели в расчетах на ЭВМ
Физика
Графика
Гидравлика
|
2.1.1, 2.1.2, 2.1.3, 2.1.5, 2.1.6, 2.1.7, 2.1.8, 2.1.9, 2.1.1 1, 2.1.12, 2.1.13, 2.1.14.
2.1.2, 2.1.3, 2.1.19
2.1.2, 2.1.7, 2.1.9, 2.1.13, 2.1.16.
2.1.1, 2.1.4, 2.1.5, 2.1.6, 2.1.16.
2.1.2, 2.1.7, 2.1.8, 2.1.13.
2.1.11., 2.1.14., 2.1.15., 2.1.16.
|
Блок-схема курса
Наименование раздела курса
|
Время, ч
|
Лекции
|
Лабораторные работы
|
Самостоятельная работа, ч
|
Шифр
|
Время
|
Шифр
|
Время
|
|
1-ый семестр
Предмет инженерной геодезии,
системы координат в геодезии.
Системы высот в геодезии, ориентирование направлений.
Рельеф и решение задач.
Угловые измерения.
Линейные измерения.
Косвенное определение расстояний.
Дальномеры.
Нивелирование.
Государственные геодезические сети.
Плановое съемочное обоснование, методы их создания.
Плановая привязка вершин геодезического обоснования к твердым пунктам. Способы съемки ситуации.
Съемочные геодезические работы. Виды съемок. Теодолитная съемка. Способы съемки ситуации.
Тригонометрическое нивелирование. Тахеометрическая съемка
Мензульная съемка.
Теория погрешностей измерений.
Математическая обработка результатов геодезических измерений.
|
5
5
6
5
5
5
5
5
5
6
6
6
6
6
6
|
2.1.1.
2.1.2.
2.1.3.
2.1.4.
2.1.5.
2.1.6.
2.1.7.
2.1.8.
2.1.9.
2.1.10.
2.1.11.
2.1.12.
2.1.13.
2.1.14.
2.1.15.
2.1.16.
|
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
|
2.2.1.1
2.2.2.2.
2.2.3.1.
2.2.3.1.
2.2.3.2.
2.2.3.3.
2.2.3.4.
2.2.4.1.
2.2.4.1
2.2.4.2
2.2.4.3.
2.2.4.4.
2.2.5.1.
2.2.5.2.
2.2.5.3.
2.2.5.3.
2.2.5.4.
|
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
|
2
1
2
2
2
2
2
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
|
Итого за 1-ый семестр:
|
128
|
|
32
|
|
32
|
64
|
2-ой семестр
Фототопографические съемки. Аэрофотосъемка.
Геодезические разбивочные работы
Способы разбивочных работы. Подготовка проекта для выноса его в натуру
Геодезические работы при изысканиях железных дорог. Разбивка трассы.
Дорожные закругления. Круговая кривая. Детальная разбивка кривых
Переходная кривая, железнодорожная кривая
Нивелирование трассы и поперечников.
Геодезические работы при строительстве железных дорог. Разбивка строительных поперечников
Геодезические работы при сооружении земляного полотна и укладке ВСП
Геодезические работы при изысканиях мостовых переходов
Геодезические работы при эксплуатации железных дорог
Исполнительные съемки. Наблюдения за осадками и деформациями
Геоинформационные системы и технологии. Обработка информации в ГИС
Работа с базами данных в ГИС. Вывод геоинформации
Геоинформационные системы.
Геоинформационные системы железнодорожного транспорта.
|
6
6
6
6
6
6
4
5
6
6
6
6
4
5
6
6
6
|
2.1.17.
2.1.18.
2.1.19.
2.1.20.
2.1.21.
2.1.22.
2.1.23.
2.1.24.
2.1.25.
2.1.26.
2.1.27.
2.1.28.
2.1.29.
2.1.30.
2.1.31.
2.1.32.
|
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
|
2.2.6.1
2.2.6.2
2.2.6.3.
2.2.7.1.
2.2.7.1.
2.2.7.2.
2.2.7.2.
2.2.7.3.
2.2.8.1.
2.2.8.1
2.2.8.2
2.2.8.2.
2.2.8.2.
2.2.8.3.
2.2.9.1.
2.2.9.2.
2.2.9.3.
|
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
|
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
|
Итого за 2-ой семестр :
|
128
|
|
32
|
|
32
|
64
|
ВСЕГО за учебный год:
|
256
|
|
64
|
|
64
|
128
|
Учебная инженерно-геодезическая практика 108 час.
|
Технологическая карта дисциплины
№ лекций
|
Лекции
|
Лабораторные работы
|
Самостоятельная
работа
|
|
Затраты времени
|
Формы ТСО
|
Формы контроля
|
Затраты времени
|
Формы ТСО
|
Формы контроля
|
Затраты
времени
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
|
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
|
глобус, макеты, карты и планы, продольный профиль, панно, плакаты, геодезические приборы, экспонаты музея и средства вычислительной техники,презентации.
|
Устный опрос, отчетные документы, тестирование, промежуточные точки.
|
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
|
глобус, макеты, карты и планы, продольный профиль, панно, плакаты, геодезические приборы, экспонаты музея и средства вычислительной техники, презентации.
|
Устный опрос, отчетные документы, тестирование, промежуточные точки.
|
2
1
2
2
2
2
2
1
2
2
2
2
2
2
2
2
|
Итого:
|
32
|
|
|
32
|
|
|
32
|
|
