МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт Горного дела и строительства
Кафедра Геоинженерии и кадастра
Методические указания
по выполнению контрольной работы заочников
Часть 1
«Обработка материалов теодолитной съемки»
по дисциплине «Инженерная геодезия и основы топографии »
Направление подготовки: 08.03.01 - Строительство
Форма обучения заочная
ТУЛА 2018
Задание включает в себя следующие виды работ:
1. Перенесение исходных данных и данных полевых измерений в координатную ведомость.
2. Уравнивание результатов измерений в замкнутом теодолитном ходе и вычисление координат пунктов хода.
3. Построение плана теодолитной съемки в масштабе 1:1000.
В результате выполнения задания студент должен научиться производить обработку материалов измерений проложенного теодолитного хода и горизонтальной съемке местности, включая построение плана.
Материалы, предъявляемые при сдаче КРЗ, включают в себя ведомость вычисления координат и план местности.
Методические указания
Перенесение исходных данных в ведомость координат
Приступая к работе необходимо вначале по результатам двойных измерений сторон хода вычислить средние арифметические значения каждой сторон хода с округлением до 0,01 м., подсчитать горизонтальные проложения каждой стороны хода (с точностью до 0,01 м) по формуле:
(1)
Если применяются в вычислениях таблицы поправок за наклон линии к горизонту, то расчеты ведутся по формуле:
, (2)
где 
, (3).
В формулах (1)-(3) приняты следующие обозначения:
- горизонтальное проложение измеренной стороны хода;
- часть измеренной линии, имеющей угол наклона 
;
- поправка за наклон отрезка к горизонту.
(углы наклона линии менее 1˚ во внимание не принимаются, а по коротким линиям до 50 м не учитываются углы наклона до 2˚).
Уравновешивание результатов измерений
В ведомость вычисления координат (см. Приложение) вносят исходные данные для уравновешивания. В первой графе через строчку выписываются номера точек хода (см. рис. 1), начиная с опорных пунктов А, В и далее по порядку хода. Напротив каждой точки во вторую графу заносят значения измеренных углов 
. Для случая замкнутого хода у опорного пункта «В» измерены два угла и номер этого пункта выписывается в ведомость дважды – в начале и в конце хода, - причем в первый раз напротив этого пункта выписывается измеренный примычный угол, т.е. угол между исходной стороной и стороной проложенного хода, а в конце – внутренний угол полигона.
В графе «Дирекционные углы», в строчке между опорными пунктами А и В заносится взятый из индивидуального задания дирекционный угол исходного направления 
. Значение второго дирекционного угла подчёркивается.
Рисунок 1- Схема замкнутого теодолитного хода
В графу «горизонтальные проложения линий» в строках между номерами точек записываются соответствующие горизонтальные проложения измеренных линий между пунктами хода, а внизу этой графы подчёркивается периметр Р полигона:
(4)
В последних графах схемы напротив исходных пунктов записываются их координаты, взятые из индивидуального задания.
Вычисление работы начинается с уравновешивания измеренных углов. Для этого под графой «Измеренные углы» проводится черта и подсчитывается сумма всех измеренных углов (для замкнутого хода - сумма всех внутренних углов полигона без примычного) и вычисляется угловая невязка по формулам:
= 
(5)
где – 
- сумма измеренных внутренних углов полигона n – число вершин полигона.
После вычисления угловой невязки проверяется ее допустимость. Полученная невязка должна быть меньше величины
, (6)
где 
=30" (точность измерения углов теодолитом).
Если невязка окажется менее допустимой, то она распределяется поровну между всеми измеренными углами, с округлением до целых секунд. Поправки, придаваемые каждому измеренному углу, должны иметь знак, обратный знаку угловой невязки. Каждая такая поправка подписывается вверху, над измеренным углом.
Сумма всех введенных поправок 
должна быть равна невязке 
, взятой с обратным знаком, т.е.
(7)
В графе «Исправленные углы» записываются значения исправленных углов с учетом введенной поправки. Для контроля вновь подсчитывается сумма исправленных углов, которая должна приводить к невязке, равной нулю.
Вычисление дирекционных углов всех сторон хода производится последовательно, начиная от дирекционного угла начальной стороны. При этом дирекционный угол каждой последующей стороны хода равен дирекционному углу предыдущей стороны хода плюс исправленный угол поворота хода ±180˚ (измерены левые углы поворота), т.е.
. (8)
Значение 180˚ прибавляется, если 
окажется меньше 180˚, и вычитается, если окажется больше 180˚.
В том случае, если в ходе измерены правые углы, то при вычислении дирекционных углов используют формулу
. (9)
Контроль вычисления дирекционных углов в замкнутом ходе осуществляется по дирекционному углу первой стороны хода В-1, который в начале вычисляется через примычный угол, а в конце – через внутренний угол полигона, т.е.
(10)
После выполнения описанных работ приступают к вычислению приращений координат вершин полигона.
Приращения координат по каждой стороне хода вычисляются по формулам:
(11)
Знак у приращений координат ставят согласно знакам sinα и cosα дирекционных углов, но их можно определить и руководствуясь данными таблицы 1.
Таблица 1
| Четверть | Направление | 
| 
|
| I | СВ | + | + |
| II | ЮВ | - | + |
| III | ЮЗ | - | - |
| IV | СЗ | + | - |
Значения 
вычисляются с округлением до 0,01 м. После вычисления приращений координат подсчитываются их суммы и находят невязки в координатах по формулам:
для замкнутого хода
(12)
Абсолютная линейная невязка (невязка в периметре)
, (13)
Допустимость этих невязок определяется величиной относительной невязки хода 
, которая не должна превышать величины 
, т.е. 
.
В случае допустимости полученной относительной невязки производят уравновешивание сумм приращений координат и находят поправки к вычисленным приращениям координат.
В целях ускорения этой работы целесообразно в начале подсчитать поправки приращений абсцисс и ординат на каждые 100 м хода, а затем найти пропорционально длинам сторон хода поправки 
к приращениям абсцисс и ординат по каждой стороне, округлив их до 0,01 м. Полученные поправки выписываются над соответствующими приращениями. При малой величине невязок 
распределение их можно производить на глаз. Контроль распределения невязок осуществляется по формулам:
(16)
Каждому вычисленному приращению алгебраически прибавляется соответствующая поправка и результаты вписываются в графу «Исправленные приращения». Суммы исправленных приращений должны давать невязки в координатах, равные нулю.
После окончания этой работы вычисляются последовательно координаты всех вершин полигона, используя исправленные приращения координат:
(17)
Значения координат пунктов записываются в соответствующих их номерам строках ведомости.
Если уравновешивается замкнутый ход, то в конце вычислений должны вновь получиться координаты первой исходной точки, которые и вписываются в качестве контроля.
Графические работы
Конечной целью горизонтальной съемки является составление плана снимаемого участка местности. Эти работы, как и съемка в поле, состоит из двух частей:
1. Нанесение на бумагу пунктов геодезической основы (точек теодолитного хода).
2. Нанесение элементов детальной съемки.