Обработка материалов и составление плана участка теодолитной съемки

Обновлено: 05.10.2024

Теодолитная съемка местности.

4.1. Измерение теодолитом горизонтальных углов.

4.2. Прокладка теодолитных ходов и съемка ситуации

4.3.Обработка результатов теодолитного хода.

4.4. Определение площадей.

4.5. Построение плана теодолитной съемки

Теодолитная съемка – это совокупность полевых измерений выполняемых теодолитом и другими инструментами для получения контурного плана местности.

Теодолитная съемка как горизонтальная съемка, используемая в основном в равнинной местности нашла самое широкое применение при составлении и корректировке планов землепользования и их отдельных участков.

Теодолитная съемка осуществляется в два этапа:

1) создатся рабочее геодезическое обоснование, состоящее из замкнутых теодолитных ходов по границам землепользований – полигонов. Для съемки отдельных участков рабочим обоснованием может быть разомкнутый теодолитный ход. Прокладка ходов заключается в точном измерении длин сторон и углов между ними. Наиболее точно определяют взаимное положение небольшого числа точек называемых опорными;

2) опираясь на подготовленное рабочее обоснование, менее точными приемами снимают внутреннюю ситуацию. Для этого требуется проходка диагональных ходов, расположенных внутри полигона между двумя любыми несмежными его вершинами.

Последовательность проведения теодолитной съемки следующая:

1) выбор и закрепление опорных точек производится с учетом особенностей участка. Расстояние между точками должны быть не меньше 100м и не больше 300-400 м. Длина теодолитного хода зависит от масштаба съемки и точности измерения углов;

2) закрепление на местности точек съемочного обоснования и при необходимости восстановление межевых знаков;

3) подготовка линий к измерению – вешение линий, прорубка просек и так далее;

4) измерение линий и углов теодолитных ходов;

5) съемка ситуации.

При теодолитной съемке применяются следующие приборы и инструменты: теодолиты, мерные ленты, рулетки, дальномеры, эклиметры, буссоли, эккеры.

Для составления плана результаты всех измерений длин линий и углов на местности нужно выразить в горизонтальной проекции. Горизонтальное проложение линий определяют по соответствующей формуле, а углы измеряют непосредственно на местности. Горизонтальный угол равен разности между правым и левым отсчетами теодолита.

Теодолит – это прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов.

Теодолит состоит из лимба, алидады, зрительной трубы, уровней, винтов верньеров и буссоли.

Измерение углов, проложение теодолитных ходов, съемка ситуации обработка результатов теодолитной съемки, определение площадей и составление плана съемки будут рассмотрены ниже.

4.4

Определить площади можно по плану или по результатам измерений на местности. Вычисление площадей по результатам измерений на местности более точно и называется аналитическим способом.

Хотя площадь, измеренная по плану и менее точна, зато трудность ее вычисления значительно меньше.

Основную площадь землепользования, ограниченную теодолитными ходами, определяют аналитическим способом ( по координатам) и принимают за теоретическую, а площадь полей и других участков определяют по плану в основном механическим способом и увязывают с площадью, полученной по координатам.

Аналитический способ (по координатам).

Для полигона из точек.

Графический способ определения площадей.

Способ основан на разбивке данной на плане территории на простейшие фигуры:

Треугольники, прямоугольники, трапеции. Измерив в масштабе плана величины необходимые для определения площади определяют площадь каждой фигуры и затем узнают их сумму. Формулы для определения площадей разных фигур:

1) треугольник Р=; р=(a+b+c)

Где a, b,c - длины сторон, h - высота, С - угол между сторонами a и b;

2) параллелограмм Р=ah;

4) четырехугольник 2Р= ab sin β1 +cd sin β2 = lk sin φ,

Где: lk - диагонали, φ- угол между ними.

Эти формулы применятся и при аналитическом способе.

Для проверки результатов надо повторить вычисления меняя исходные данные

Известно несколько способов измерения теодолитом горизонтальных углов. Наиболее распространенным является способ приемов, при котором теодолит сначала устанавливается в рабочее положением, затем угол измеряется 1-ым полуприемом, а затем 2-ым полуприемом. При установке теодолита его центруют, нивелируют ( приводят основную ось инструмента в вертикальное положение ) и устанавливают зрительную трубу и отсчетные приспособления для наблюдений.

Центрование проводят до полного установления острия отвеса над знаком. Нивелирование теодолита тоже продолжается до полного соответствия острия отвеса знаку. Труба устанавливается для отчетной видимости сетки нитей и наблюдаемого предмета. В исправном теодолите должны быть:

1) ось цилиндрического уровня перпендикулярна к оси инструмента;

2) визирная ось инструмента перпендикулярна к горизонтальной оси вращения трубы;

3) Горизонтальная ось вращения трубы перпендикулярна к вертикальной оси теодолита или параллельна к плоскости лимба;

4) вертикальная нить сетки нитей быть отвесной, а горизонтальная горизонтальной.

Измерение горизонтального угла полным приемом (двумя полуприемами) устраняет влияние коллимационной ошибки и ошибки за неперпендикулярность оси вращения трубы к основной оси теодолита.

На точности измерения горизонтальных углов теодолита сказывается ряд ошибок основные из которых следующие:

1) ошибка центрирования (неточная установка теодолита над центром);

2) ошибка редукции (невертикальное положение вехи);

3) ошибка визирования (неточное наведение трубы на веху);

4) ошибка отсчета по верньерам.

Так как кроме перечисленных есть и другие ошибки, теодолит необходимо центрировать с точностью до 0.5см, вехи устанавливать отвесно и точно в створе стороны угла, отсчитывание по верньеру надо делать с точностью, равной половины точности верньера и т. д.

Предельная ошибка измерения угла полным приемом как разности между двумя полными полуприемами не должна превышать 1’ при измерении 30-секундным теодолитом и 1,5’ при измерении угла 1-минутным теодолитом.

Журнал измерений представляет собой небольшую тетрадь, левая страница которой содержит записи съемок, а правая предназначена для абриса. При записи в журнале категорически запрещается пользоваться резинкой и делать грубые зачеркивания, вырывать страницы тоже нельзя. Среднее значение углов и длин линий записывается дома чернилами или тушью.

4.2.

Теодолитные ходы прокладываются по ходу часовой стрелки.

Из схемы теодолитных ходов видно, что измеряются внутренние правые углы (β1, β2, β3, β4, β5,). Точки 1,2,3,4…7 в которых устанавливается теодолит называются Станциями.

При прокладке диагонального хода, например между двумя несмежными вершинами 3 и 5 кроме внутренних углов β3 и β5 , измеряются также углы β/5, β//5, β/3, β//3, которые называются примычными.

Для ориентирования линий хода с наведением трубы на направления, образующие угол по буссоли теодолита опредиляю магнитные азимуты и румбы записывают в журнал. При этом азимуты и румбы измеряют только КП вертикального круга и при пользовании буссолью с азимутным кольцом (нулевое деление – на веху).

Для ориентирования полигона достаточно определить азимут или румб одной стороны, но обычно определяют азимут всех сторон. Если привязка теодолитных ходов не проводится, координаты точек определяется в частной системе координат.

После окончания проложения теодолитных ходов по границам землепользования приступают к съемке внутренней ситуации. Применяют способы обхода, прямоугольных координат, полярный способ, способ засечек.

Абрис составляется в процессе съемок на правых чистых листах. Это чертеж, выполняемый в поле простым карандашом в произвольном масштабе. На абрисе зарисовывают взаимное положение точек, линий и очертаний снимаемых угодий, указывают наименования объектов, населенных пунктов и другие объекты записывают цифровые результаты линейных и некоторых угловых измерений.

При составлении абриса необходимо придерживаться следующих правил:

1) приближенно ориентировать его согласно показаниям магнитной стрелки;

2) зарисовку объектов вести так, чтобы оставалось место для записей;

3) записи как и в журнале располагать в строго определенном порядке, ошибочные записи аккуратно зачеркивать, над ними записывать верные цифры.

Абрис составляется линейкой, или треугольником.

4.3.

Задачей обработки результатов теодолитной съемки является не только получение координат точек, но и проверка результатов полевых измерений и оценка их точности.

В случае замкнутого полигона сумма углов полигона (замкнутого многоугольника) равна:

В пятиугольнике это будет 180о (5-2) = 540о

Сумма измеренных углов из-за допущенных ошибок будет иной.

Невязка (угловая) равняется:

Угловая невязка не должна превосходить предельной величины

Невязка распределяется между углами с обратным знаком

Обработка угловых измерений в разомкнутом теодолитном ходе начинается с дирекционных углов сторон хода N-1, 1-2…., начиная от исходного через измеренные справа по ходу лежащие углы β

Пусть разомкнутый ход проложен между сторонами AN и КВ. Дирекционный угол αn и αk известны. Тогда:

α23= α12 + 1800- β3 = (αN+180°*2- β1- β2) + 1800- β3 =

= αN+180°*3-( β1 + β2 + β3);

αк =αN +180°*n-( β1 + β2 +…+ βn),

Так как β1 + β2 +…+ βn =, теоретическое значение в разомкнутом теодолитном ходе равняется

То есть теоретическая сумма правых по ходу углов разомкнутого хода равна разности известных дирекционных углов исходной и конечной сторон, увеличенной на произведение числа измеренных углов на 180°.

Если в разомкнутом ходе измерены левые по ходу углы β/ , то учитывая, что β=360°- β/ , получим

αк =αN +180°n-(360°- β/1 +360°- β/2 +…+360°- β/n)= αN +180°n-360°n+()= αN +180°*n+(),откуда:

То есть теоретическая сумма левых углов разомкнутого хода равна разности известных дирекционных углов конечной и начальной сторон увеличенной на произведение числа измеренных углов на 180°.

В остальном обработка углов разомкнутого хода не отличается от обработки углов замкнутого полигона.

Одна из главных задач геодезии состоит в отображении земной поверхности на горизонтальной плоскости. Большие территории обычно изображают на карте, а на планы наносят небольшие участки в крупном масштабе. Рассмотрим далее порядок его построения и особенности.

Назначение плана теодолитного хода и этапы его составления

Поскольку на небольших территориях искажения измеренных углов и длин будут не столь значительными, их пренебрежение не приведет к значительной потере точности.

Как уже было сказано выше, первостепенная задача этого чертежа – отображение земной поверхности и объектов, которые на ней расположены. Обычно создаются в масштабах 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000 и 1:10 000.

Принято также различать следующие виды планов:

Топографические. Все объекты на местности, включая здания, сооружения, а также растительность и элементы гидрографии должны быть отображены.
Ситуационные. Нанесение только наиболее важных и крупных дискретных объектов, расположенных на земной поверхности.
Специализированные. Отображение местоположения в пространстве только конкретных элементов. В основном создается для проектирования и последующего строительства сложных инженерных сооружений. Может выполняться в особо крупном масштабе 1:200 и 1:100.

Для составления всех этих графических материалов в основном проводится теодолитная съемка. Сам процесс изготовления плана проводится в такой последовательности:

– создание координатной сетки;

– нанесение точек хода на чертеж;

– отображение ситуации местности.

Подготовка чертежа: построение сетки координат

Перед тем, как нанести на план все его составляющие необходимо должным образом подготовить его. На плотном листе бумаги чертится координатная сетка со сторонами квадратов равными 10 сантиметрам. В работе используют различные инструменты, вроде штангенциркуля, координатографа, линейки Дробышева или обычной масштабной.

Чтобы определить, какое количество квадратов нужно построить для X и Y, используют выражение:

Переменные \(X_\) и \(Y_\) – максимальное значение координат с округлением их в большую сторону до кратных длине сетки, а \(X_\) ,\(Y_\) – в меньшую сторону.

\(d \)– длина стороны квадрата на местности (в метрах). Для масштаба 1:1000 это будет 100 метров, а 1:2000 – 200 метров и т.д.

Рисунок 1. Числовая ось сетки координат

Максимальные и минимальные значения координат также принято изображать в конце сетки.

Нанесение точек теодолитного хода

Когда сетка координат построена, по ней отсчитывают значения для каждой точки и наносят на чертеж с учетом заданного масштаба. Желательно использовать для этих целей хорошо заостренный твердый карандаш. Данные берутся из ведомости координат.

Рисунок 2. Схема теодолитного хода на плане

Лучше для начала определить положение одной или двух точек и проверить правильность их нанесения. Это можно сделать по направлению дирекционного угла, которое должно соответствовать направлению линии на чертеже.

Также необходимо проверить, сходятся ли расстояние между ними с горизонтальным проложением. Допустимая разница не должна превышать 0,2 мм. В случае выявления расхождений необходимо проверить качество координатной сетки и правильность откладывания отрезков.

Поскольку построение осуществляется в прямоугольной системе, направление оси абсцисс (Х) будет направлено на север, а ординат (Y) – на восток.

Нанесение ситуации и оформление

Для дальнейших работ применяются абрисы, которые были составлены во время полевой съемки. Чтобы как можно точнее отобразить на плане ситуацию нужно использовать транспортир, прямоугольный треугольник и миллиметровую линейку хорошего качества.

Абрис содержит в себе детальную информацию о местоположении характерных точек жестких контуров местности относительно вершин хода. Выполняется в произвольном масштабе непосредственно во время полевых измерений. Всего различают такие способы съемки ситуации:

Перпендикуляров. Местоположение точек определяют длинами перпендикуляров и расстояниями до заданного пункта.
Полярных координат. Сторона хода берется за начало координатной оси, а вершина за полюс. Положение точек контуров определяют посредство измерения угла между заданным направлением и расстоянием до них.
Биполярных координат (линейная засечка). Измеряются углы между двумя сторонами хода и направлением на заданную точку. Их пересечение и позволит получить ее на чертеже.
Створов (промеров). Если ситуация находится на пересечении хода или его сторон проводят линейные промеры. Активно используют для съемки застроенных участков.
Обходный способ. Создается дополнительный ход с привязкой к основному.

Рисунок 3. Абрис сторон теодолитного хода

При последовательном нанесении контурных точек из абриса на план они будут накладываться друг на друга, формируя местность. Очень важно регулярно проверять их точность, чтобы избежать ошибок.

Когда все объекты нанесены карандашом, их вычерчивают тушью, соблюдая правила оформления чертежей. Потом выполняют зарамочное оформление с обязательным указанием названия плана, его масштаба и другой информации.

Рисунок 4. Готовый чертеж плана теодолитного хода

Чтобы графически обозначить различные объекты и особенности местности на чертеже используют специальную систему обозначений – условные знаки. После выполнение всех вышеперечисленных процедур процедуру составления плана теодолитного хода можно считать законченной.

1 Ш P 9 5 " Федеральное агентство по образованию Архангельский государственный технический университет А тчьгаоо 2720 Сфур. \ В 2720 гвко l \ СОСТАВЛЕНИЕ ПЛАНА УЧАСТКА МЕСТНОСТИ ПО МАТЕРИАЛАМ ТЕОДОЛИТНОЙ)^? И ТАХЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМОК I32W 7I32W 759?Ь 60 7к ио Архангельск

19 Вершины-теодолитных ходов наносят по их прямоугольным координатам. Сначала по координатам пункта находят квадрат сетки, в котором должна располагаться наносимая точка: Затем с помощью циркуляизмерителя по боковым сторонам квадрата от нижней горизонтальной координатной линии откладывают отрезок ЬХ, найденный как разность абсциссы наносимой точки и абсциссы нижней горизонтальной линии сетки. Строят вспомогательную карандашную линию, параллельную нижней горизонтальной линии сетки и находящуюся от неё на расстоянии ЬХ. И, наконец, вдоль этой вспомогательной линии от левой линии сетки откладывают отрезок 8 У, найденный как разность ординат наносимой точки и левой вертикальной линии сетки. Например, абсцисса сьёмочной точки I рабна 2610,69 м. Следовательно, точка I находится севернее линии сетки с абсциссой 2560 м на расстоянии 5Х= 2610, = 50,69 м (рис.2). Расстояние 6Л", равное 50,69 м, откладывают в масштабе 1:2000 вдоль западной и, восточной сторон квадрата. Вспомогательная карандашная прямая линия, соединяющая концы отрезков, имеет абсциссу 2610,69 м. Отложив вдоль этой ли-.. нии отрезок 6F= 7402, = 42,50 м в масштабе 1:2000, получают положение на плане точки I Для контроля за правильностью нанесения вершин теодолитного хода расстояния 8Х=50,69 м 8Х=50,69 м между ними отклады вают в. раствор циркуляизмерителя и сравнивают с горизонтальными 2560 расстояниями, записанными в графе 7 ведомо сти вычисления координат (табл.1). Рис.2 Расхождение не должно превышать 0,4 мм (для поперечного нормального сотенного масштаба это соответствует его двум наименьшим делениям). Вершину теодолитного хода отмечают условным знаком точки съёмочной сети (в самой точке должен быть прокол диаметром 0,1 мм, сделанный иглой циркуля-измерителя). Слева от условного знака точки съёмочной сети подписывают номер точки, справа - её отметку с точностью до 0,01 м (рис.5). *

20 Нанесение на план съёмочных пикетов (пикетных точек). Построение горизонталей Пикетные точки наносят на план относительно вершин и сторон замкнутого теодолитного хода с помощью полукруглого или круглого геодезического транспортира (оцифровка делений по ходу часовой стрелки) и измерителя. Исходными данными при этом являются отсчёты по горизонтальному кругу и горизонтальные расстояния (табл.4, графы 4,7=). "Для определения,'например, положения пикетных точек, измерения на которые выполнены со съёмочной точки I, совмещают центр транспортира со съёмочной точкой I, а нулевой радиус транспортира совмещают со стороной I-II теодолитного хода. У отсчета по транспортиру, соответствующего отсчёту по горизонтальному кругу на первую пикетную точку (67 41'), делают метку карандашом и подписывают номер направления (1), затем у отсчётов ' и ' вновь делают карандашные метки и отмечают номера направлений на пикетные точки 2 и 3. Вдоль направлений на метки с помощью измерителя в масштабе плана откладывают отрезки, равные горизонтальным расстояниям 1-1, ^-2 я 1-3 (61,0 м, 60,0 м и 34,9 м). Концы отложенных отрезков являются искомыми пикетными точками. Их отмечают на плане точками диаметром 0,6 мм. Слева от точки карандашом подписывают номер точки, а справа - чёрной тушью отметку пикетной точки с точностью до 0,1 м. Вспомогательные карандашные линии стирают. Для нанесения пикетных точек, снятых со второй съёмочной точки, центр транспортира совмещают с вершиной угла II, а нулевой радиус транспортира направляют на следующую съёмочную точку III и откладывают от нулевого радиуса (от стороны П-Ш) отсчёты по горизонтальному кругу, затем с помощью измерителя откладывают горизонтальные расстояния. Построение горизонталей выполняют с помощью абриса тахеометрической съёмки (прил.6). На абрисе тахеометрической съёмки изображено взаимное положение съёмочных и пикетных точек; стрелками показаны направления равномерных скатов: Если две точки соединены стрелкой, то на местности между этими точками есть равномерный склон и, следовательно, положение горизонталей на этом склоне можно определить путём интерполяции. Интерполирование аналитическим способом Аналитическое интерполирование выполняют при помощи линейки с миллиметровыми делениями и микрокалькулятора в такой последовательности: а) линейкой измеряют на плане расстояние d между интерполируемыми точками с точностью до 0,5 мм;

21 б) находят разность отметок Н - Н к точек, находящихся на концах интерполируемого отрезка, м; в) вычисляют в миллиметрах заложение а (расстояние на плане между двумя соседними горизонталями на интерполируемом отрезке) и Аа н (расстояние от начала отрезка до ближайшей горизонтали): * ^ d ' aah Я -Я Аа к h где h - высота сечения рельефа; Я - отметка начала интерполируемого отрезка, м; Я к - отметка конца интерполируемого отрезка, м; Ah - разность отметок начала интерполируемого отрезка и ближайшей горизонтали, Ah= Я - Я г о р ; Я г о р - отметка ближайшей горизонтали, м.' При высоте сечения рельефа й=1 м формулы приобретают вид: а- d (мм), Аа и =а(н - Я г о р ) (мм), я -я к В рассматрибаемом нами примере расстояние на плане между пикетными точками 3 и 5 rf= 27,0 мм; Я п т з = 8,2 м и Я пт в = 11,5 м (рис.5), где Я пт з - отметка пикетной точки 3, Я ПТ 5 - отметка пикетной точки 5. - " 27,0мм 27,0мм! " а = = я 8,2мм / 11,5-8,2 3,3м Вычисляют расстояние от начала отрезка, (от пикетной точки 3) до ближайшей горизонтали с отметкой 9 м:, i Аа н =8,2 мм ( 8,2-9) =6,6 мм = 6,5 мм. г) на плане от пикетной точки 3 откладывают в направлении на пикетную точку 5 отрезок Да = 6,5 мм и находят точку, через которую пройдет горизонталь с отметкой 9 м. Затем от найденной точки в направлении на пикетную точку 5 откладывают последовательно отрезки а, равные 8,2 мм, и получают на плане точки, через которые пройдут горизонтали с отметками 10 и 11 м. д) для контроля измеряют длину остатка до конца интерполируемой линии (в нашем примере до пикетной точки 5) и сравнивают её с расчётным значением: Аа к =8,2 мм (11,5-11) =4,1 мм 4 мм. 2 У Линии интерполяции образуют на плане треугольники, иногда - четырёхугольники. Рекомендуется выполнить интерполирование и построение горизонталей сначала в одном треугольнике, затем в соседнем, и так далее. Построение горизонталей заключается в соединении точек с одинаковыми отметками. При изображении рельефа следует помнить, что горизонтали не могут пересекаться между собой и не могут раздваиваться. На плане подписывают отметки трёх или четырёх горизонталей. Направления скатов на отдельных участках плана указывают бергштрихами (рис.5)..- ~ о 21

22 Интерполирование графическим способом Графическую интерполяцию можно выполнять при помощи прозрачной палетки. Палетка представляет собой вычерченный на кальке, пластике или другой прозрачной основе ряд параллельных линий, отстоящих одна от другой на произвольном, но равном расстоянии. Этим линиям присваивают отметки, кратные" высоте сечения рельефа, от самой малой из возможных до самой большой. В нашем примере самая малая отметка составляет 8 м, а самая большая -15 м (рис.5). Для нахожйения выходов горизонталей по линий, соединяющей пикетные точки 3 и 5, палетку накладывают на план так, чтобы точка 3 заняла положение между линиями 8 и 9 м, соответствующее своей отметке 8,2 м (рис.3). Осторожно проколов кальку иглой в намеченной точке 3 и удерживая острие иглы в ней, поворачивают палетку вокруг иглы так, чтобы пикетная точка 5, видимая через кальку, расположилась между линиями 11 и 12 и заняла положение, соответствующее своей отметке 11,5 м. Закрепив в этом положении палетку, перекалывают иглой измерителя на план точки пересечения линий палетки с Линией 3-5 и подписывают карандашом их отметки, равные отметкам соответствующих параллельных линии. Рис. 3 Может оказаться, что.при данном расстоянии между параллельными линиями уложить на плане палетку между двумя соседними интерполируемыми точками не удаётся. На этот случай целесообразно иметь несколько палеток с разным шагом (расстоянием между параллельными линиями). Для выполнения данной работы рекомендуется \ изготовить палетки с шагом 0,5 см и 1 см. Желательно, чтобы угол между линиями палетки и интерполируемой линией превышал 30. Нанесение на план контуров и объектов местности по материалам теодолитной съёмки Нанесение на план контуров и объектов местности производится на основе абриса теодолитной съёмки, приведённого в прил.7. Методика нанесения контуров на, план "определяется способом их съёмки. Рассмотрим эти методики на нашем примере (рис.4 и 5). Привязочная линия 36-1 пересекает границу луга в двух точках - на расстоянии 7 и 40 м от точки п.п.36. На плане от точки п.п.36 вдоль линии п.п.36-1 в масштабе плана откладывают сначала 7 м и полученную точку соединяют точечным пунктиром со съёмочной точкой IV и пикетной точкой 2, затем от той же

23 точки п.п.36 откладывают 40 м и полученную точку соединяют точечным пунктиром с пикетной точкой По линии I-H от точки I откладывают. 46,5 м и проводят тропу на пикетную точку 3. Для построения части тропы внутри замкнутого теодолитного хода используют способ перпендикуляров.от точки I откладывают отрезки 60 и 85 м. Вдоль перпендикуляров откладывают отрезки 13 и 16 м и соединяют концы перпендикуляров знаком тропы с ранее построенной точкой. По линии П-Ш от точки II откладывают 32,5 м и продолжают тропу до пикетной точки 8. «. Jf. "Ч Буровая вышка снята способом углов ы-х засечек. Для её нанесения на план необходимо с помощью транспортира отложить угол'32 02' от линии П-Ш и угол 65 30' от линии Ш-Н. Точка пересечения прочерченных направлений будет соответствовать положению буровой вышки. Контур огорода, вдоль которого установлена изгородь, снят полярным способом. В нижней части абриса приведён журнал съёмки контура огорода со съёмочной точки Ш. Центр транспортира устанавливают над точкой Ш, а нулевой радиус ориентируют на съёмочную точку IV. Затем согласно журнала съёмки огорода откладывают углы ', ', ' и ' и в отмеченных направлениях откладывают расстояния соответственно 85,5; 81,5; 58,0 и 38,2м. Съёмка двух углов здания школы (см. рис. 4) выполнена способом линейных засечек.для нанесения углов школы на план вдоль стороны Ш-IV откладывают отрезки 104, 132, 149 м. Из концов отрезков радиусами, указанными на абрисе (25,5; 17,3 и 15,0 м), вычерчивают дуги окружностей. Еще одну дугу радиусом 14,8 м вычерчивают из съёмочной точки IV. В точках пересечения дуг окружностей находятся искомые углы здания школы. Длину здания школы на плане сравнивают с приведённой на абрисе величиной. Допустимое расхождение ± 0,4 мм. Два других угла школы строят по приведенной на абрисе ширине здания, равной 20,0 м. Остальные местные объекты наносят согласно абриса. Если в расчетно-графической работе был обработан диагональный ход и точка V диагонального хода нанесена на план, то в большинстве вариантов одна из сторон диагонального хода пересекает лес. В таком случае надо на плане вычертить лесную просеку шириной 5 м вдоль этой стороны диагонального хода.

24 АБРИС ТЕОДОЛИТНОЙ СЪЕМКИ Точил Отсчет стояния наьедшя по ГК ние,м m ч IV о О0' а. - 3*6 45' 85,5 о" Wro' 58,0 г 238V 18,2 Рис. 4 * Оформление плана Построенное на бумаге изображение участка местности заключают в прямоугольную координатную рамку. Эту внутреннюю рамку (толщина линий 0,1 мм) проводят по ближайшим к границам участка линиям координатной сетки. Затем вычерчивают внешнюю оформительскую рамку (толщина линий 1,2 мм) (рис.6). В междурамочном пространстве (12,8 мм) проводят чёрной тушью отрезки координатных линий. Крайние

25 Система коорбинат ПЛАН условная УЧАСТКА Выполнила ст-ка СФ 11-5 Лппп ТеоЭолитная и Панина Т.П. '.. тахеометрическая сьёмки Сплошные горизонтали провезены через 1 метр Экспликация цговии Наименование угоэия Площадь, га. Вырубка ' 0,64 Кустарник ибобый ' 0,20 ' Лес сосновый 0,3/, Луг ^. 0,57 Общая площадь 1,75 РИС. 5 (уменьшение в 1,4 раза) 25

26 линии внутренней рамки подписывают полными координатами, а промежуточные линии - сокращёнными координатами. Координаты X рекомендуется подписывать на 1 мм выше горизонтальных линий сетки, а координаты У - на 1 мм ниже (вверху) и на 1 мм выше (внизу) внешней оформительской рамки (рис.5). Высота цифр - 3 мм. _ Сетку квадратов внутри рамки полностью не вычерчивают, а обозначают лишь их. вершины крестиками зелёного цвета размером 6x6 мм. Условные знаки, необходимые для оформления плана, приведены в прил, 8. Построенный в карандаше план сдают на Н 12,8 мм Н-!. I 14,0 мм Рис. 6 проверку преподавателю. Окончательное оформление плана производят по образцу, приведённому на рис. 5. Определение площадей Вычисляют площадь, ограниченную замкнутым теодолитным ходом, по формулам: ^выч = 0,5 2 Х п (Y n +\ -У - ) > ^выч - 0,5 Y n (X.\ -X n+i ), где Х, Y - координаты вершин замкнутого теодолитного хода; А" п _, Уп_ - координаты предыдущей вершины хода; X +l, Y n+ i - координаты последующей вершины хода. Значения площадей, вычисленные по указанным формулам, должны получиться одинаковыми, что является контролем вычислений. В табл. 5 (ведомость вычисления площади аналитическим способом) приведено вычисление площади для рассматриваемого нами примера. С целью упрощения вычислений все абсциссы и ординаты уменьшены соответственно на X mi и Y m Полученные новые значения координат вершин теодолитного хода записывают в той же ведомости (табл.5). В примере Х тт =*Х\\ =2499,96 м; F min = Y t = 7402,50 м. На эти значения уменьшены все координаты точек замкнутого теодолитного хода (при вычислениях легче оперировать числами, содержащими меньшее числознаков). ' ' *.V. ' " В рассматриваемом примере вычисляют следующие разности абсцисс и ординат: Y 2 - Y,; X k -Х г \ У 3 - У,; X, -Х ъ ; У, - У 2 ;Х 2 -Х 1 ;. К, - У 3 ; Х 3 -Х,. Алгебраические суммы разностей (У п+1 -У. ) и (Х.,-Х +,) должны равняться нулю,' что является контролем вычисления соответствующих разностей.

27 Ведомость вычисления площади аналитическим способом Номер Координаты, м ' Преобразованные координаты, м точки X Y X Y I 2610, ,50-110,73 0,00 П 2711, ,34 211,81 17/84 Ш 2671, ,41 171,74 135,91 IV 2499, ,45. 0,00 /' 118,95 Номер точки (Г п+1 - Ущ), м ^n+l)> М (7 п (^,^ п + 1 )),м 2 I - 101,11-211, ,91 0,00 П + 135,91-61, , ,42 Ш +101, , , ,10 IV - 135, ,01 0, ,14 ' " Итого 0,00 ' 0, , ,82 ' 25= 34955,82 м 2 S = 17477,91 м 2 = 1,75 га Вычислила ст-ка СФ-П -5 Панина Т.П. Далее измеряют планиметром площади угодий внутри замкнутого, теодолитного хода. Сначала определяют цену деления планиметра по следующей методике. Измеряют планиметром площадь 4, 6 или 9 квадратов прямоугольной координатной сетки. Если используют планиметр ПП-2М с двумя счётными механизмами, то отсчёты по первому механизму записывают в верхней строке, а по второму механизму - в нижней строке (табл.6). Если используют прибор с одним счётным механизмом, то измеряемую площадь обводят дважды, при этом конечный отсчёт первого обвода переписывают в строку начального отсчёта второго обвода. Если при обводе по часовой стрелке конечный отсчёт получился меньше начального, к конечному отсчёту надо прибавить (см. табл.6, 2-я строка). Если различия между площадями, полученными по первому и вто- - рому механизмам, не превышают трёх делений планиметра, то вычисляют (п г - й,)ср и цену деления планиметра С по формуле _ С = SreoM / (п 2 И() Ср, где S K0M - площадь измеряемых квадратов на местности, га В нашем примере различие Д5 между площадями, полученными по первому и Второму счётным механизмам, составило AS= = 3 деления, следовательно, измерения выполнены качественно. Площадь четырёх квадратов,s re om определяют геометрически S.W= (160 м ) 2 = м 2 _ = 2,56 га. Цену деления планиметра С вычисляют с точностью до 0,00001 га: С = 2,56 га / 630,5 дел. = 0,00406 га / дел.

28 Название участка Определение цены деления планиметра Планиметр Длина рычага 170 мм. Масштаб 1:2000 п 2 Отсчёт Цена деления планиметра С, га/дел конечный начальный Щ Разность п г -щ Средняя разность (п,-п,)с Р Площадь, определенная геометрически "геом, Га 4 квадрата координатной сетки ,5 2,56 0,00406 Затем измеряют площади земельных угодий, ограниченные замкнутым теодолитным ходом (это необходимо для оценки точности работы с планиметром). Измерения рекомендуется начинать с точки стыка трёх земельных угодий - в этом случае конечные отсчёты для первого участка можно взять в качестве начальных отсчётов для измерения второго участка, а конечные отсчёты для второго участка взять начальными отсчётами для третьего участка. В нашем примере такой точкой является стык вырубки, ивового кустарника и соснового леса (см. рис.5 и табл.7). Измеренную площадь угодия 5 я3 " вычисляют с точностью до 0,001 га по формуле Ведомость вычисления площадей планиметром Планиметр Длина рычага 170 мм. Ценаделения планиметрас = 0,00406 га/дел. Масштаб конёч-: ный «2 Вырубка 5548 Кустарник ивовый Лес сосновый 0345 Луг Отсчёт начальный « Разность п г -щ Итого Общая плои. (адь, вычи сленная г о координа там Средняя разность («2-«l)cp Название измеряемого угодия Измеренная площадь оизм Ъ, га Поправка 85, га Таблица 7 Исправленная площадь гтисп о, га 156,5 0, ,005 0,64 49,5 0,201-0,001 0, , ,003 0,34 140,5 0,570 0,000 0,57 1,743 1,75-1,75 1,75 НевязкаУз - 0, ,007 0,00 S /sn P ea=-^ = ^ = 0,009га; /" s?/s пред Выполнила ст-ка СФ-П-5 Панина Т.П.

Целью теодолитной съемки является получение плана участка местности по результатам полевых измерений. Вычисление данных для составления плана и построение самих планов входят в состав камеральных работ.

Обработка полевых материалов теодолитной съемки выполняется в следующей последовательности:

1 Проверяют все записи и вычисления в полевых журналах и абрисах, при этом повторно вычисляют средние значения всех измеренных углов.

2 По результатам двойных измерений линий теодолитных ходов вычисляют средние значения длин. Для тех линий, где углы наклона более 2 о , определяют горизонтальные проложения. Затем вычисляют длины линий, которые определялись как неприступные расстояния.

3 Составляют схематические чертежи теодолитных ходов с указанием средних значений углов и горизонтальных проложений сторон.

4 Составляют схемы привязок теодолитных ходов к опорным пунктам геодезических сетей.

Все последующие вычисления по определению координат замкнутого и разомкнутого теодолитных ходов производят в специальной ведомости.

Вычисление координат точек замкнутого теодолитного хода

Исходными данными для обработки замкнутого теодолитного хода являются координаты начальной точки X₁, Y₁ и дирекционный угол начальной линии хода α_1,2 (рисунок 11.1). Эти исходные данные определяются по результатам привязки теодолитного хода к пунктам государственной геодезической сети или выбираются независимо в условной системе координат.

В соответствии с исходными данными и результатами полевых измерений углов β и длин сторон d необходимо вычислить координаты других точек замкнутого теодолитного хода (2–6). Обработка результатов полевых измерений ведется в следующей последовательности:

1. Уравнивание углов замкнутого теодолитного хода .

2. Вычисление дирекционных углов сторон замкнутого теодолитного хода.

3. Уравнивание приращений координат и вычисление координат замкнутого теодолитного хода.

Уравнивание углов и приращений координат в разомкнутом теодолит.ходе

Камеральная обработка разомкнутого теодолитного хода проводится в той же последовательности, что и для замкнутого теодолитного хода, за исключением вычислений по определению теоретической суммы углов и теоретической суммы приращений координат в разомкнутом теодолитном ходе. Рассмотрим эти вопросы более подробно. Пусть между исходными сторонами CA и BD проложен разомкнутый теодолитный ход (рисунок 11.6) в котором измерены правые по ходу углы β₀, β₁, β₂, β₃, β_n и длины сторон d₁, d₂, d₃, d₄.

Рисунок 11.6 – Разомкнутый теодолитный ход

Обозначим дирекционные углы исходных сторон СА и BD соответственно α_нач и α_кон, тогда согласно рисунку 11.6 и формуле вычисления дирекционных углов (11.9) получим:

Cкладывая по столбцу данные равенства, будем иметь:

Тогда теоретическая сумма углов в разомкнутом теодолитном ходе

Если сумму измеренных углов хода обозначить Σβ_пр., то угловую невязку в разомкнутом теодолитном ходе можно вычислить по формуле

После уравнивания углов разомкнутого теодолитного хода приступают к вычислению дирекционных углов всех линий хода, которые выполняют по формуле (11.9). В конце этих вычислений необходимо точно получить дирекционный угол конечной стороны α_кон., что покажет правильность выполненного расчета.

Вычисление теоретической суммы приращений координат в разомкнутом теодолитном ходе. Разомкнутый теодолитный ход проложен между опорными точками А и В с известными координатами Х_А, Y_A и X_B, Y_B (см. рисунок 11.6). На основании формулы вычисления координат точек (11.13) можно записать:

Cкладывая по столбцу левые и правые части равенств соответственно найдем, что теоретически

Однако ввиду неизбежных случайных погрешностей, которые возникают при угловых и линейных измерениях, практическая сумма приращений координат не будет точно равна теоретической сумме приращений координат.

68. Составление планов теодолитной съемки

Основными документами для составления планов теодолитной съемки являются журнал полевых измерений и абрис. Существует несколько способов построения планов теодолитной съемки.

1. Построение планов по измеренным углам и длинам сторон. Для построения плана этим способом необходимо иметь все внутренние углы и длины сторон теодолитного хода, а также дирекционный угол исходной стороны.

Посередине листа чертежной бумаги прочерчивают тонкую линию – направление меридиана (рис. 11.7). Затем намечают первую точку замкнутого хода с таким расчетом, чтобы он разместился примерно в середине листа. После этого при помощи транспортира проводят из точки 1 линию 1 – 2 под заданным дирекционным углом и откладывают ее длину в масштабе плана. При точке 2 строят транспортиром угол β₂, вправо по ходу лежащий, и прочерчивают направление линии 2 – 3 и откладывают в масштабе длину этой линии, получая точку 3, и т. д. В конечном результате, прочертив направление последней линии (на рис. 11.7 это линия 5 – 1) и отложив ее длину, из-за неизбежных погрешностей, которые накапливаются при построении плана, полигон не замкнется. Величина отрезка 1 – 1' будет характеризовать невязку в периметре полигона. Эта невязка не должна превышать 1:200 периметра. Если невязка допустима, то полигон необходимо графически уравнять методом параллельных линий.

2. Построение плана по дирекционым углам. Этот способ несколько точнее предыдущего, так как здесь погрешности графического построения направления предыдущих линий не будут влиять на точность построения направлений последующих линий. Каждая линия в этом способе строится на плане по заранее вычисленным дирекционным углам или румбам. Внутренние углы используются здесь только для контроля в процессе работы.

Для построения плана берут лист чертежной бумаги, намечают первую точку хода и от направления меридиана откладывают дирекционный угол α_1,2 и по полученному направлению в масштабе плана откладывают длину линии 1 – 2 (рисунок 11.9). Затем при точке 2 проводят направление осевого меридиана, от которого откладывают дирекционный угол и длину линии 2 – 3 и т. д. В конце построения из-за неизбежных графических погрешностей получится невязка в периметре хода (величина 1 – 1'), которая не должна быть больше 1:300. Уравнивание невязки теодолитного хода производится также методом параллельных линий, как и в предыдущем способе.

3. Составление плана по координатам. Данный способ можно применять после вычисления координат точек теодолитного хода. Основным преимуществом его является то, что здесь нет возрастающего накопления погрешностей в положении точек.

Для удобства нанесения точек на план и для повышения точности его, на листе чертежной бумаги строят сетку квадратов, которая называется к о о р д и н а т н о й с е т к о й. Построение сетки квадратов можно выполнять с помощью измерителя и масштабной линейки или с помощью линейки Дробышева.

Проводим на листе чертежной бумаги с его углов две диагонали (рисунок 11.10). Затем с помощью циркуля-измерителя откладываем из точки пересечения диагоналей (точка a) произвольные, но равные отрезки на диагоналях (ab, ac, ad, ae). Соединим концы отрезков и получаем прямоугольник, на сторонах которого откладываем равные отрезки по 10 или 5 см. Соединив соответствующие противоположные точки на сторонах прямоугольника получаем, сетку квадратов. В сетке квадратов проверяют равенство сторон квадратов и диагоналей в каждом квадрате. После построения и проверки сетки квадратов производят ее оцифровку, которую выполняют с таким расчетом, чтобы все точки хода разместить в пределах сетки квадратов.

После нанесения точек теодолитных ходов на план приступают к нанесению ситуации местности в строгом соответствии с данными абриса. При этом процесс и способы построения точек ситуации на плане будут аналогичны соответствующим полевым действиям при съемке этих точек на местности, с той только разницей, что при построении плана роль землемерной ленты выполняет измеритель с масштабной линейкой, роль теодолита – транспортир, а роль экера – прямоугольный треугольник. Обычно вначале строят ситуацию, заснятую по сторонам основного замкнутого хода, а затем – по сторонам внутреннего разомкнутого хода. После нанесения ситуации план оформляют в соответствии с общепринятыми условными знаками.

Читайте также: