УДК 528.48(07)
Ч 498
Рецензент: заслуженный строитель России, доцент К.В.Подкопаевский (закрытое акционерное общество «Кировагропромпроект»)
С. М. Чернявский Камеральная обработка топографических съемок
: учебное пособие.
Изложена методика выполнения основных видов камеральной обработки топосъёмок. Приведены примеры обработки результатов полевых измерений при теодолитной и тахеометрической съёмке, при нивелировании трассы и строительной площадки. Даны основные определения, сведения о методах решения и формулы для вычисления. Приведены примеры оформления документов для отчета.
Основное назначение пособия – облегчить самостоятельную работу студента при выполнении расчетов и оформлении документов. Предлагаемое пособие, позволит студенту осмыслить и закрепить теоретический материал, излагаемый в учебниках, и принесёт пользу в практическом оформлении отчетных документов по топографическим съемкам.
Учебное пособие предназначено для студентов заочного факультета по специальностям 270102 и 270105.
Авторская редакция
Компьютерная вёрстка автора
Подписано в печать Усл. печ. л. 2,75
Бумага офсетная. Печать матричная
Заказ № Тираж
Текст напечатан с оригинала - макета, представленного автором.
610000, г. Киров, ул. Московская, 36
Оформление обложки, изготовление – ПРИП ВятГУ.
© С.М. Чернявский 2009
Оглавление
I. Общие указания по выполнению контрольных работ 4
II. Выбор варианта задания 6
III. Работа №1 7
III.1. Задание 7
III.2. Содержание и порядок выполнения работы 7
III.3. Рекомендуемая литература 20
III.4. Варианты заданий 21
IV.Работа №2 27
IV.1. Задание на работу 27
IV.2. Содержание и порядок выполнения работы 27
IV.3.Рекомендуемая литература 36
IV.4. Варианты заданий 37
V. Работа №3 45
V.1. Задание на работу 45
V.2. Содержание и порядок выполнения работы 45
V.3.Рекомендуемая литература 52
V.4. Варианты заданий 53
VI. Работа №4 59
VI.1. Задание на работу 59
VI.2. Содержание и порядок выполнения работы 59
VI.3. Рекомендуемая литература 66
VI.4. Варианты заданий 67
Общие указания по выполнению контрольных работ.
Узким местом в геодезической подготовке студента подчас является неумение качественно оформить журнал и формуляры вычислений, выполнить графическую отделку планов, профилей и других чертежей. В целях повышения «культуры глаза и руки» студента и воспитания в нем художественного вкуса к графическим исполнениям, утвержденный учебный план предусматривает выполнение студентами заочного факультета по специальностям 290300 и 290500 контрольной работы по общей части курса «Инженерная геодезия», состоящей из четырех расчетно-графических работ.
В процессе решения задач, входящих в контрольную работу, используются данные для их решения и указания, имеющиеся в соответствующих разделах учебного пособия.
Параграфы, которые студент должен изучить по учебнику в связи с выполнением работ, перечислены в конце описания порядка выполнения работы.
В качестве примера в каждой работе рассмотрено решение варианта №1 настоящего пособия.
Выполненную контрольную работу студент заочного факультета направляет на рецензирование в деканат заочного факультета. К контрольной работе надо приложить данное пособие, если оно было выдано студенту университетом; в них нельзя делать записи и пометки. В случае невозвращения пособия рецензирование работы приостанавливается. Все чертежи следует выполнять с тщательным построением их элементов, согласно установленным размерам и по данным полевых измерений – не “на глаз”, а в масштабе. Чертежи должны быть аккуратно оформлены, т. к. небрежно выполненная работа не засчитывается.
На рецензию следует представлять следующие материалы:
по РГР №1: 1) журнал измерения горизонтальных углов;
2) ведомость вычисления координат вершин теодолитного хода;
3) вычерченный в туши план участка теодолитной съемки.
по РГР №2: 1) журнал нивелирования;
2) вычерченный в туши профиль трассы.
по РГР №3: 1) схему сетки квадратов;
2) план отнивелированного участка с нанесенными горизонталями.
по РГР №4: 1) журнал тахеометрической съемки;
2) вычерченный в туши план участка тахеометрической съемки.
На титульном листе контрольной работы указать шифр зачетной книжки и номер варианта задания.
Контрольная работа должна быть представлена на рецензию не позднее, чем за 7 дней до начала очередной сессии.
Выбор варианта задания
Вариант задания студент заочного факультета определяет по шифру его зачетной книжки. Для расчета принимается только порядковый номер, а буквенные обозначения и год зачисления не учитываются.
Подсчет производится по следующей формуле:
(1)
где В - номер варианта по методическим указаниям;
Ш - шифр (порядковый номер зачетной книжки);
n - целая часть числа, полученного от деления порядкового номера на 22: 
.
Например, шифр зачетной книжки 2-07-ПГС-153. При подсчете варианта за Ш принимают число 153.
Тогда: 
По формуле: 
Таким образом, получаем окончательный вариант задания №23. Все четыре расчетно-графические работы студент должен выполнить по этому варианту.
Работа №1.
Задание
Дано:
1. Пункты полигонометрии А и В. Координаты пункта В: 
=8863,49 м; 
= - 866,09 м. Координаты пункта А неизвестны.
2. Дирекционный угол направления с пункта А на пункт В - 
=121˚13΄,8.
3. Теодолитный ход на равнинной местности 1-2-А-В-3-1 с длинами сторон в метрах:
(1-2)=99,50;(2-А)=190,37; (А-В)=33,76; (В-3)=167,27; (3-1)=267,00
4. Отсчеты по горизонтальному кругу теодолита, полученные при измерении горизонтальных углов хода (см. столбец 5 журнала измерения горизонтальных углов).
5. Абрисы съемки подробностей (см. рис.1).
Требуется:
Получить план участка теодолитной съемки в масштабе 1:2000.
Содержание и порядок выполнения работы
1.На листе писчей бумаги разграфляют журнал измерения горизонтальных углов (см. таблицу 1) и заполняют столбцы 1-4 и 9.
2.В соответствии с вариантом задания записывают в столбец 5 отсчеты по горизонтальному кругу, при этом контролируют, чтобы отсчеты по I и II верньерам отличались не более чем на 2 
( -точность отсчитывания, для верньерного теодолита это точность верньера). В данной работе = 
.
3. Вычисляют средние отсчеты по горизонтальному кругу для каждой строки журнала и выписывают его в столбец 6. Основной отсчет (градусы, минуты, секунды) берут по I верньеру, а дополнительный (минуты, секунды) по второму верньеру, поэтому при вычислении среднего отсчета усредняют только значения минут и секунд, а значение в градусах берут по I верньеру.
ТАБЛИЦА 1
|
Возможны варианты отсчетов, когда по I верньеру отсчет в минутах 59', а по II -00'. При определении среднего следует принимать отсчет по II верньеру 60', а средний отсчет в минутах будет 59,5'. Если по I верньеру отсчет 00', а по II - 59', то принимая при вычислениях отсчет по I верньеру за 60' нужно значение среднего отсчета в градусах уменьшить на 1° по сравнению с основным отсчетом. Например, основной отсчет123°00', а дополнительный 59'. Средний отсчет равен 122°59,5'.
4. Подсчитывают и записывают в столбец 7 величины измеренных углов по полуприемам КП и КЛ. Для замкнутого теодолитного хода определяют величину внутренних углов, которые в данной работе (с учетом прокладки хода) являются правыми:
(2)
где 
- правый по ходу угол;
- отсчет при визировании на задний пункт (точку);
- то же на передний пункт (точку).
При вычислении углов по полуприемам нужно помнить, что отрицательных горизонтальных углов не бывает. Если окажется, что меньше чем , то отсчет увеличивают на период равный 360˚. Значение одного и того же угла из полуприемов КП и КЛ не должны отличаться более чем на 2t. Если при контроле окажется что эти значения КП-КЛ>±2t, то ищут ошибку в вычислениях, а на практике даже повторяют измерение углов.
5. Величину угла из приема для каждой станции подсчитывают как арифметическое среднее из полуприемов для этого угла и записывают в столбец 8 журнала.
6. На листе писчей бумаги разграфляют и подписывают ведомость вычисления координат вершин теодолитного хода (см. таблицу 2).
7. В соответствии с последовательностью хода в указанном в таблице 2 порядке в столбец 1 ведомости записывают обозначения вершин теодолитного хода, а в столбец 2- значения горизонтальных углов при этих вершинах из столбца8 журнала измерений. Из варианта задания в столбец 4 записывают значение 
, в столбец 8- длины сторон теодолитного хода, а столбцы 13 и 14- координаты пункта В.
Таблица 2
Порядок записей в ведомости объясняется направлением хода и тем, что исходной для вычислений является сторона А-В.
8. Вычисляют невязку внутренних углов теодолитного хода по формуле:
(3)
где 
- сумма измеренных углов (практическая сумма);
- число углов (вершин) хода.
Величину записывают в столбец 2 под значениями углов, а величину 
– внизу ведомости.
9. Вычисляют величину допустимой угловой невязки 
по формуле:
(4)
где - число вершин хода (углов).
10. Сопоставляя величины и , проверяют условие:
. Если это условие оказывается невыполненным, ищут ошибку в вычислениях, а на практике и в повторном измерении углов. Вычисление и указанное сопоставление невязок записывают внизу ведомости.
11. Полученную невязку , если она меньше или равна , распределяют в виде поправок по всем измеренным углам поровну. Причем поправки должны иметь знак, обратный знаку , а их сумма по абсолютной величине должна быть равна . Поправки следует округлять до первого знака после запятой в минутах, то есть до десятых долей минуты и вписывать над измеренными углами в столбец 2 ведомости.
12. Исправленные на величины поправок измеренные углы выписывают в столбец 3 ведомости. Сумма исправленных углов замкнутого хода должна быть равна теоретической сумме, то есть величине 
.
13. По дирекционному углу αАВ исходной стороны теодолитного хода и исправленным углам находят дирекционные углы α всех сторон хода в направлении его прокладки по формуле:
(5)
где 
– дирекционный угол последующей стороны хода;
– то же, но предыдущей стороны;
– исправленный правый по ходу угол между указанными сторонами.
Следует помнить, что дирекционные углы не бывают отрицательными и не бывают более 360º. Если указанная формула дает результат с отрицательным знаком или больше 360º, то в первом случае к нему прибавляют 360º, а во втором - вычитают 360º.
По приведенной ведомости вычислений можно проследить, как, например, вычислен дирекционный угол 
стороны (В-3):
αВ3 = αАВ +180º-58º53',7=121º13',8+180º-58º53',7=242º21',1.
Результат записан в столбец 4 между вершинами В и 3. Таким же образом получены и остальные дирекционные углы. Вычисление дирекционных углов заканчивают стороной (А-В), то есть направлением с п. А на п.В.
Полученный дирекционный угол 
должен в точности совпадать с исходным углом , записанным из варианта в начале столбца 4.
14.За вычислением дирекционных углов вычисляют румбы 
, определяют их названия, пользуясь таблицей 3.
Таблица 3
| α | r | Название |
| 0º<α<90º | r=α | СВ |
| 90º<α<180º | r=180˚-α | ЮВ |
| 180º<α<270º | r=α-180˚ | ЮЗ |
| 270º<α<360˚ | r=360˚-α | СЗ |
Величины и названия румбов вписывают в столбец 5 ведомости вычислений.
15. По таблицам тригонометрических функций находят значения Sin и Cos румбов (то же, что и горизонтальных углов, так как функции румбов и соответствующих им дирекционных углов равны). Значения Sin и Cos с точностью до пятого знака вписывают в столбцы 6 и 7 ведомости вычислений.
В случае вычисления Sin и Cos румбов на калькуляторе или компьютере нужно учитывать, что большинство ЭВМ работает в десятичной системе, исходные данные тригонометрических функций приведены в градусной мере, и при необходимости нужно сделать корректировку исходных данных.
16. Приращения координат определяют по формулам:
(6)
(7)
где 
- горизонтальные проложения сторон (на равнинной местности это длины сторон).
Знаки для приращений определяют по названиям румбов. Так, знак 
определяют по первой букве названия румба. Буква С (Север) означает, что будет со знаком «плюс», а буква Ю (Юг)- со знаком «минус». Приращения координат записывают в столбец 9 и 10 ведомости вычислений.
17. Вычисляют невязки 
и 
в приращениях координат по формулам:
(8)
(9)
где 
и 
- алгебраические суммы всех 
и 
.
18. Вычисляют невязку 
в периметре по формуле:
(10)
19.Относительную невязку получают по формуле:
(11)
где Р - периметр хода,. Фактическая невязка 
должна быть не более допустимой невязки 
. Если условие не соблюдается, то ищут ошибки в вычислениях, а на практике даже повторно измеряют длины сторон. Вычисление невязок приводят в ведомости вычислений.
20. Исправляют приращения координат ∆х и ∆y путем введения поправок за невязку f в периметре. Вводимые поправки должны быть пропорциональны длинам сторон и иметь знаки, обратные знакам 
и 
. Абсолютные величины поправок, например, 
находят таким образом. Величину делят на периметр 
и узнают величину , приходящуюся на один метр периметра, которую затем умножают на длину данной стороны. Например, поправка в стороне (В-3) получена:
Знак же этой поправки – «плюс», так как имеет знак «минус». Таким же образом находят поправки и к приращениям 
. Поправки в сантиметрах выписывают над приращениями. Алгебраические суммы поправок к ∆x и ∆y раздельно должны быть равны и . Исправленные на величины поправок приращения выписывают в столбцы 11 и 12 ведомости вычислений. Алгебраические суммы исправленных приращений должны быть равны нулю.
21.По координатам одного из пунктов (в нашем примере таким является пункт В) и исправленным приращениям координат находят координаты всех других пунктов теодолитного хода по формулам:
(12)
(13)
Где: 
и 
– координаты предыдущего пункта;
и 
- то же, но последующего пункта.
В приведенных формулах правые части представляют собой алгебраические суммы. Вычисленные координаты записывают в столбцы 13 и 14 ведомости вычислений. Вычисления заканчивают получением координат пункта В, которые должны совпадать с исходными координатами этого же пункта, записанными в начале столбцов 13 и 14.
22. Остальная часть работы сводится к составлению и оформлению плана. Лист чертежной бумаги, предназначенный для плана, должен иметь формат 21х30 см. Бумага, на которой расходится тушь, для плана не годится.
Работу по составлению и оформлению плана начинают с разграфки координатной сетки, которая служит для обеспечения надежной точности нанесения теодолитного хода по координатам пунктов.
Чтобы теодолитный ход рациональным образом разместился на листе плана ограниченного формата, рекомендуется координатную сетку на листе выполнять следующими приемами.
На другом, свободном листе бумаги наносят теодолитный ход в заданном масштабе (1:2000) по длинам сторон и измеренным углам, пользуясь при этом линейкой и транспортиром. На теодолитном ходе обозначают вершины и делают вырезку хода. Затем вырезку накладывают на лист, предназначенный для плана, таким образом, чтобы его стороны приняли нужную ориентацию по румбам сторон и чтобы ее можно было вписать в будущую прямоугольную рамку, стороны которой одинаково отстояли бы от краев листа. При соблюдении ориентации вырезки боковые края листа принимаются за направление оси 
(с юга на север), а верхний и нижний края листа показывают направление запад – восток (ось 
). Отмечают одну из вершин хода на листе будущего плана точкой. Предположим, что отмеченной вершиной является пункт 
с координатами 
=8863,49 м; 
=-866,09. Отложив от точки, обозначающей на листе будущего плана пункт , на север отрезок (8900-8863):2000=0,0183 м. проводим остро заточенным карандашом первую горизонтальную линию координатной сетки, имеющую координату =8900 м (рис.2). Отложением отрезка (900-866):2000=0,0170 м. на запад получаем вертикальную линию координатной сетки, имеющую координату =900 м. На рис. 2 координаты этих линий обозначены в километрах-8,9 и 0,9. От имеющихся двух взаимно перпендикулярных линий сетки строятся остальные линии с образованием квадратов со сторонами 50±0,1 мм. Для достижения столь высокой точности построения сетки пользуются масштабной линейкой, циркулем-измерителем, выверенными линейкой и угольником. Построение сетки контролируют сопоставлением длин диагоналей всех квадратов. Расхождения при этом допускаются не более 0,2 мм. При оцифровке линий сетки следует помнить, что координата возрастает на север, а координата - на восток и что координаты линий сетки должны выражаться величинами, кратными 100 м.
23. Наносят теодолитный ход на план по координатам его пунктов, которые вычислены в ведомости. По координатам же наносят и тот пункт, с помощью которого строилась координатная сетка. Нанесение на план пунктов теодолитного хода выполняют с точностью до 0,2 мм, пользуясь при этом масштабной линейкой и циркулем – измерителем. Роль координатной сетки при нанесении на план теодолитного хода можно показать на следующем примере. Предположим, что требуется нанести на план пункт с координатами =8863,49 м; = - 866,09 м. Для этого от линии координатной сетки с координатой = - 800 проводят на расстоянии (866,09-800):2000=0,0331 м на запад параллельную ей линию. По проведенной линии от координатной линии с координатой =8800 м откладывают на север расстояние (8863,49-8800):2000=0,0318 м. Полученная при этом точка и будет являться нанесенным на план пунктом . Таким же образом наносят на план и остальные пункты теодолитного хода. Точность нанесения контролируют измерением сторон хода и румбов направлений с помощью масштабной линейки и транспортира, сопоставлением результатов измерений с действительными данными.
24. Используя абрисы съемки (рис.1), наносят подробности (ситуацию). При этом применяют те же приемы, что и при съемке. Только вместо теодолита применяют транспортир, а вместо мерной ленты и рулетки - масштабную линейку и циркуль- измеритель.
 |
По окончании нанесения ситуации строят внутреннюю и внешнюю рамки с междурамочным пространством шириной 1+ 1,5 см. Это пространство используют для оцифровки линий координатной сетки (рис. 2).
25. Окончательное оформление плана выполняют при строгом соблюдении единых установленных условных знаков для ситуации 
. Перед окончательным оформлением плана студенту рекомендуется тщательно изучить образец графической части работы в лаборатории геодезии, помня при этом, что основными требованиями, предъявляемыми к планам и картам, являются точность, полнота информации и изящность исполнения.
Рекомендуемая литература
1. Закатов П. С. Инженерная геодезия.-М.: Недра,1976.
Параграфы: 33, 90.
2. Условные знаки для топографических планов.-М.: Недра,
1969, 1975.
3. Шилов П. И. Геодезия.-М.: Госгеолтехиздат,1963.
Параграфы: 90-92; 94-95; 97-99.
4. Чернявский С.М. Теодолитная съемка. М/у по полевой геодезической практике.Киров.,РИО, КирПИ, 1993.
5. Малев А. И. Руководство по полевой геодезической практике.-М.,1964.
6. Хренов Л. С. Семизначные таблицы тригонометрических функций.-М.-Л., изд.тех.-теор. лит-ры, 1951.
| Обозначе-ния данных | Вариант 1 | Вариант 2 | Вариант 3 | Вариант 4 | ||||||||
| Xв | 118863,49 | 629306,87 | 429229,87 | 380405,06 | ||||||||
| Yв | -23866,09 | -20348,02 | 9903,61 | -30854,88 | ||||||||
| aАВ | 121° | 13,8¢ | 117° | 17,9¢ | 113° | 42,9¢ | 112° | 13,7¢ | ||||
| (1 - 2) | 99,50 | 99,05 | 99,37 | 99,70 | ||||||||
| (2 - А) | 190,37 | 188,00 | 191,05 | 187,67 | ||||||||
| (А - В) | 363,76 | 360,29 | 357,75 | 362,00 | ||||||||
| (В - 3) | 167,27 | 168,90 | 169,29 | 169,45 | ||||||||
| (3 - 1) | 267,00 | 260,00 | 263,50 | 260,47 | ||||||||
| Строка 1 | 326° | 47¢ | 47¢ | 210° | 15¢ | 14¢ | 176° | 00¢ | 00¢ | 273° | 39¢ | 39¢ |
ВАРИАНТЫЗАДАНИЙ
ТАБЛИЦА 4
ПРОДОЛЖЕНИЕ ТАБЛИЦЫ4
| Обозначе-ния данных | Вариант 5 | Вариант 6 | Вариант 7 | Вариант 8 | ||||||||
| Xв | 258029,92 | 580011,17 | 659144,49 | 830805,47 | ||||||||
| Yв | -32776,26 | -46245,18 | -31627,25 | 22749,35 | ||||||||
| aАВ | 110° | 33,6¢ | 123° | 27,0¢ | 117° | 44,1¢ | 124° | 51,3¢ | ||||
| (1 - 2) | 113,79 | 103,80 | 116,19 | 101,25 | ||||||||
| (2 - А) | 181,43 | 187,39 | 185,18 | 189,57 | ||||||||
| (А - В) | 361,50 | 359,39 | 374,53 | 361,63 | ||||||||
| (В - 3) | 175,71 | 169,58 | 176,97 | 172,49 | ||||||||
| (3 - 1) | 253,54 | 261,40 | 265,00 | 265,15 | ||||||||
| Строка 1 | 333° | 12¢ | 13¢ | 111° | 20¢ | 20¢ | 130° | 42¢ | 44¢ | 4° | 34¢ | 36¢ |
ПРОДОЛЖЕНИЕ ТАБЛИЦЫ4
| Обозначе-ния данных | Вариант 9 | Вариант 10 | Вариант 11 | Вариант 12 | ||||||||
| Xв | 273280,10 | 626945,00 | 689932,00 | 630429,31 | ||||||||
| Yв | 22533,61 | -14366,09 | -20588,16 | -15081,06 | ||||||||
| aАВ | 105° | 46,0¢ | 120° | 36,6¢ | 112° | 0,1¢ | 110° | 27,5¢ | ||||
| (1 - 2) | 100,49 | 115,47 | 103,47 | 111,56 | ||||||||
| (2 - А) | 190,39 | 181,50 | 191,27 | 183,94 | ||||||||
| (А - В) | 357,45 | 366,50 | 359,31 | 359,63 | ||||||||
| (В - 3) | 169,00 | 173,23 | 163,50 | 175,75 | ||||||||
| (3 - 1) | 263,00 | 261,85 | 263,15 | 250,69 | ||||||||
| Строка 1 | 161° | 41¢ | 43¢ | 46° | 27¢ | 28¢ | 77° | 05¢ | 05¢ | 348° | 58¢ | 00¢ |
ПРОДОЛЖЕНИЕ ТАБЛИЦЫ4
| Обозначе-ния данных | Вариант 13 | Вариант 14 | Вариант 15 | Вариант 16 | ||||
| Xв | 526992,65 | 349752,63 | 459694,84 | 318857,40 | ||||
| Yв | 23454,40 | -63961,24 | -16248,12 | -78907,49 | ||||
| aАВ | 103° | 48,2¢ | 107° | 16,8¢ | 106° | 43,7¢ | 121° | 14,1¢ |
| (1 - 2) | 103,01 | 107,50 | 117,67 | 89,55 | ||||
| (2 - А) | 188,53 | 188,45 | 183,65 | 171,33 | ||||
| (А - В) | 359,63 | 365,27 | 375,40 | 327,38 | ||||
| (В - 3) | 175,33 | 173,45 | 175,98 | 150,54 | ||||
(3
Поиск по сайту©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование. Дата создания страницы: 2017-06-30 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных |
Поиск по сайту: Читайте также: Деталирование сборочного чертежа Когда производственнику особенно важно наличие гибких производственных мощностей? Собственные движения и пространственные скорости звезд |