Материал: отчет по геодезии

6. При съемке полярным методом используют теодолит и мерную ленту. Теодолит располагают в точке полюса (в точке теодолитного хода). В другой опорной точке для фиксации начального направления устанавливают веху. Лимб теодолита ориентируют по начальному направлению. С этой целью ослабляют закрепительный винт алидады, устанавливают отсчет по горизонтальному кругу, равный 0о00', и закрепляют алидаду, затем ослабляют закрепительный винт лимба и проворачивают зрительную трубу до тех пор, пока она не будет наведена на веху. Точность наведения регулируют наводящим винтом лимба. Зафиксированное направление принимают за начальное и указывают на абрисе.

Съемку полярным методом проводят в таком порядке. При закрепленном лимбе зрительную трубу наводят на снимаемую точку и берут отсчет по горизонтальному кругу. Этот отсчет, равный полярному углу, записывается в журнал или абрис. Расстояния до снимаемых объектов измеряют мерной лентой или рулеткой и также заносят в абрис. Предельная длина полярного расстояния не должна превышать 40 м. Полярное расстояние более 40 м допускается в виде исключения. Если при помощи этого метода снимают углы строений, то при полярных расстояниях более 40 м нужно аналитически вычислить их координаты (по дирекционному углу и расстоянию) и по ним нанести взятые точки на план.

7. В процессе всех видов съемки обмер строений делали рулеткой по цоколю здания.

8. При съемке колодцев подземных коммуникаций промеры осуществляли до центра колодца.

9. При съемке столбов промеры делали до середины столба.

Теодолитная съемка является съемкой ситуационной, при которой горизонтальные углы измеряются теодолитом, а горизонтальные проекции расстояний различными мерными приборами. Превышения между точками местности при этом не определяют, поэтому теодолитная съемка является частным случаем тахеометрической съемки.

Плановая съёмочная сеть (теодолитный ход)

Предельные погрешности положения пунктов плановой съёмочной сети, в том числе плановых опознаков, относительно пунктов государственной геодезической сети и геодезических сетей сгущения не должны превышать на открытой местности и на застроенной территории 0,2 мм в масштабе плана и 0,3 мм — на местности, закрытой древесной и кустарниковой растительностью.

Теодолитный ход – это ломаная линия на местности, вершины которой закрепляются в зависимости от назначения грунтовых условий, сроках сохранности пунктов и точности; могут быть закреплены деревянным колышком со сторожком, деревянными, бетонными или металлическими трубами, кусками рельсов и окопаны канавкой. Центр знака обозначает вершину угла.

В теодолитных ходах горизонтальные углы измеряются техническими теодолитами не менее 30-секундной точности одним полным приёмом с перестановкой лимба между полуприёмами на 90°, а длины сторон – стальными мерными лентами и рулетками либо оптическими дальномерами.

Теодолитные ходы должны прокладываться по местности, удобной для линейных измерений. Поворотные точки выбираются так, чтобы обеспечивались удобство постановки прибора и хороший обзор для ведения съёмки. Теодолитные ходы не должны пересекать линии полигонометрии.

Длины сторон в теодолитных ходах не должны быть:

• на застроенных территориях более 350 м и менее 20 м;

• на незастроенных территориях более 350 м и менее 40 м.

По форме различают следующие виды теодолитных ходов:

• разомкнутый – опирается на два исходных пункта и два исходных направления (рисунок 5, а);

• замкнутый – опирается на один исходный пункт и одно направление (рисунок 5, б);

• висячий – опирается на один исходный пункт и одно направление (рисунок 5, в).

Рисунок 5-Схемы теодолитных ходов: а) разомкнутого; б) замкнутого; в) висячего

Обработка ведомости вычисления координат замкнутого теодолитного хода

Камеральная обработка результатов съёмки заключается в выполнении вычислительных и графических работ, целью которых является определение плановых координат точек теодолитного хода и построение плана местности в заданном масштабе.

Этапы обработки:

Измеренные углы и длины сторон теодолитных ходов содержат неизбежные случайные погрешности, накопление которых приводит к возникновению так называемых невязок.

1. Вычисляется невязка для проверки теодолитного хода на качество угловых измерений.

Невязкой называется разность между измеренными либо вычисленными результатами и их теоретическими значениями.

Если в замкнутом теодолитном ходе из n вершин измерены все внутренние углы, то сумма измеренных углов будет равна:

В то же время теоретическая сумма внутренних углов, определённая по известной формуле геометрии, должна быть равна:

где n – количество углов.

Разность суммы измеренных углов и теоретической суммы углов полигона называется фактической угловой невязкой хода, то есть:

Величина угловой невязки характеризует точность измерения углов; она не должна быть больше предельно допустимой величины, определяемой по формуле:

Если фактическая угловая невязка не превышает допустимой, т.е. выполняется условие:

то качество угловых измерений следует признать удовлетворительным. В противном случае тщательно проверяют вычисления и записи в журналах и ведомости и, убедившись в их безошибочности, повторяют полевые измерения всех или отдельных углов полигона.

Затем угловая невязка распределяется по измеренным углам поровну с обратным знаком:

Сумма поправок должна равняться невязке с обратным знаком:

Если невязка не делится без остатка на число углов, то несколько большие поправки вводят в углы с короткими сторонами, вследствие неточности центрирования теодолита и вех.

Алгебраически складывая вычисленные поправки с измеренными углами, получают исправленные углы:

Контролем правильности обработки угловых измерений является равенство:

2. Вычисление дирекционного угла.

Дирекционный угол – угол, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0 до 360° между северным направлением вертикальной линии координатной сетки и направлением на определяемый объект.

Дирекционный угол твёрдой стороны вычисляется по обратной геодезической задаче через румб (угол, измеренный от ближайшего конца осевого меридиана до направления):

Для перехода от табличного угла (r) к дирекционному углу (α) необходимо учесть знаки приращений координат (см. табл.2), определить в какой четверти лежит данное направление, учитывая знаки приращений координат. Затем, руководствуясь соотношением между табличными и дирекционными углами, находим дирекционный угол направления (рис.5 и табл.1).

Рисунок 6. Связь между дирекционными углами и румбами

Таблица 1 Связь между дирекционными углами и румбами

По известному дирекционному углу начальной стороны и значениям исправленных внутренних углов полигона последовательно вычисляют дирекционные углы всех других сторон:

или

где – соответственно правые и левые по ходу исправленные углы.

Контролем правильности вычислений дирекционных углов сторон полигона является повторное получение дирекционного угла начальной стороны.

3. Вычисление приращений координат и координат вершин теодолитного хода.

Приращения координат – проекции направления на оси координат; величины, на которые надо увеличить координаты предыдущей точки, чтобы получить координаты последующей.

Вычисляются приращения координат как:

Знаки приращений координат определяются с учётом четверти, в которой лежит данное направление, т. е. по дирекционному углу стороны (таблица 2).

Таблица 2– Знаки приращений координат по четвертям

Поскольку полигон замкнутый, то теоретическая сумма приращений координат по каждой оси должна быть равна нулю, т.е.:

Однако на практике вследствие погрешностей угловых и линейных измерений суммы приращений координат равны не нулю, а некоторым величинам , которые называются невязками в приращениях координат:

В результате этих невязок полигон, который должен быть замкнутым, окажется разомкнутым на величину отрезка, называемую абсолютной линейной невязкой хода . Проекции абсолютной невязки на оси координат являются невязками в приращениях координат ; отсюда:

Точность угловых и линейных измерений в теодолитном ходе оценивается по величине относительной линейной невязки:

где Р – периметр полигона.

Вычисленная относительная невязка сравнивается с допустимой; при этом должно выполняться условие:

где – допустимая относительная невязка, величина которой устанавливается соответствующими инструкциями в зависимости от масштаба съемки и условий измерений; принимается в пределах 1:3000 – 1:1000.

В случаях, когда фактическая относительная невязка окажется недопустимой, нужно тщательно проверить все записи и вычисления в полевых журналах и ведомости. Если при этой проверке ошибка не обнаружена, следует выполнить контрольные измерения длин сторон теодолитного хода на местности.

Если относительная невязка допустима, т. е. соблюдается условие, то допустимы и невязки в приращениях координат это дает основание произвести увязку (уравнивание) приращений координат раздельно по абсциссам и ординатам. Невязки распределяются по вычисленным приращениям координат пропорционально длинам сторон с обратным знаком. При этом поправки в приращения координат определяются по формулам:

их значения с округлением до сантиметра записывают в ведомости над соответствующими вычисленными приращениями координат. Для контроля вычисляют суммы поправок которые должны быть равны соответствующим невязкам с обратным знаком:

По вычисленным приращениям координат и поправкам вычисляют исправленные приращения координат:

Суммы исправленных приращений координат должны быть равны нулю:

4. Вычисление координат точек.

По исправленным приращениям и координатам начальной точки последовательно вычисляют координаты всех вершин полигона:

Окончательным контролем правильности вычислений координат служит получение координат начальной точки теодолитного хода.

На основании всего вышеперечисленного заполняется ведомость вычисления координат вершин замкнутого теодолитного хода.