Кашуба Денис Вадимович
Расчетно-графическая работа
«Теодолитная съёмка»
«К защите допускаю»
Руководитель:
Ассистент:
Байков А.Г.
_________________________________
(подпись)
“ ___” _______________2011г.
Оценка при защите
__________________
_____________________
(подпись)
“___” ________2011г.
УФА 2011
Общие сведения
Теодолитная съемка относится к горизонтальным (контурным) съемкам и производится для получения плана местности без рельефа. В результате полевых работ измеряют:
- правые по ходу горизонтальные углы;
- расстояния между точками хода;
- дирекционный угол начальной линии хода.
Одновременно производится съемка ситуации.
Координаты начальной точки определяются привязкой хода к пунктам государственной геодезической сети.
Используя эти данные как исходные для расчета, определяют координаты всех точек теодолитного хода и вычерчивают план местности.
Съемка луга полярным способом со станции в точке 1
(ориентир на точку 2)
| Номера точек | Углы | Расстояния, м |
| а | 00 00' | 150,24 |
| б | 230 40' | 180,52 |
| в | 650 20' | 132,76 |
| г | 850 14' | 102,68 |
Журнал теодолитной съемки
Основной полигон
| № точек стояния | № точек визиро- вания | Отсчеты | Угол | Средний из углов | Угол наклона и длина | |||
| ° | ' | ° | ' | ° | ' | |||
| 1 КП | 447,22 | |||||||
| 1 КЛ | ||||||||
| 2 КП | 447,18 3° 21' 448,03 | |||||||
| 2 КЛ | ||||||||
| 3 КП | 448,01 282,86 | |||||||
| 3 КЛ | ||||||||
| 4 КП | 282,82 316,24 | |||||||
| 4 КЛ | ||||||||
| 5 КП | 316,26 360,58 | |||||||
| 5 КЛ | ||||||||
| 6 КП | 360,62 538,44 | |||||||
| 6 КЛ | ||||||||
538,46
|
|
Диагональный ход
| № точе стояния | № точек визиро- вания | Отсчеты | Угол | Средний из углов | Угол наклона и длина | |||
| ° | ' | ° | ' | ° | ' | |||
| 3 КП | 316,17 | |||||||
| 3 КЛ | ||||||||
| 7 КП | 316,23 282,82 | |||||||
| 7 КЛ | ||||||||
| 8 КП | 282,78 360,49 | |||||||
| 8 КЛ | ||||||||
| 6 КП | 360,51 | |||||||
| 6 КЛ | ||||||||
Обработка материалов теодолитной съемки
3.1 Обработка полевого журнала
3.1.1 Вычисление горизонтальных углов
Измеренные углы вычисляют как разность отсчетов на предыдущую и последующую точки хода (при съемке по ходу часовой стрелки как разность «взгляд назад» минус «взгляд вперед»). Если отсчет на предыдущую точку меньше отсчета на последующую, то к первому («взгляд назад» 0 следует прибавить 3600. Расхождение между значениями одного и того же угла в полуприемах не должно превышать двойной точности теодолита. Из значений, полученных при КП и КЛ, находят среднее значение измеренного угла.
|
|
3.1.2 Вычисление горизонтальных проложений линий
Если угол наклона линии к местности не измерялся или менее 20, то за окончательное значение ее длины принимают среднее арифметическое значение из результатов измерений в прямом и обратном направлениях. Если угол наклона к горизонту более 20, то определяют горизонтальное проложение линии по формуле:
d = L· -cosν,
где L– измеренное расстояние;
ν – угол наклона.
3.2 Оформление ведомости вычисления координат
Обработка материалов теодолитной съемки ведется в ведомости, форма которой приведена в таблице 3.1. В нее записывают: в графу 1 – номера точек полигона, в графу 2 – значения измеренных углов, в графу 5 – значение дирекционного угла α1-2 между точками 1 и 2, в графу 8 – горизонтальные проложения сторон теодолитного хода между соответствующими точками, в
графах 15 и 16 – координаты точки 1. Вычисления производят в приведенной ниже последовательности.
3.3 Определение угловой невязки и ее распределение
Для проверки точности измеренных углов нужно вычислить величину угловой невязки:
ƒβ = Σβпр – Σβтеор,
где Σβпр – сумма измеренных внутренних углов;
Σβтеор – теоретическая сумма внутренних углов многоугольника, определяется по формуле:
Σβтеор = 1800*(n-2), здесь n – число углов в многоугольнике.
Предельно допустимое значение угловой невязки определяется по формуле:
ƒβдоп = ±(2…3)*t*√n, где t – точность теодолита.
При применении теодолита Т – 30 формула принимает вид:
ƒβдоп = ±1,5'*√n
Если полученная невязка меньше допустимой, то ее распределяют с обратным знаком между измеренными углами. При относительном равенстве сторон хода угловая невязка ƒβ распределяется поровну между всеми углами. Если же длины сторон хода резко отличаются друг от друга, то в углы с короткими сторонами вводят несколько большие поправки, так как на результатах измерения таких углов сильнее сказываются неточности центрирования теодолита и визирных знаков. Абсолютная сумма поправок должна быть равна невязке. Поправки вписываются со своим знаком над значениями соответствующих измеренных углов.
|
|
3.4 Вычисление дирекционных углов и румбов
Дирекционные углы сторон теодолитного хода вычисляют по формуле:
α(n)-(n+1) = α(n-1)-(n) + 1800 – βn,
где α(n)-(n+1) – дирекционный угол последующей линии;
α(n-1)-(n) – дирекционный угол предыдущей стороны;
βn – исправленный угол, лежащий вправо по ходу между стороной с известным дирекционным углом α(n-1)-(n) и следующей стороной (n)-(n+1).
Контролем вычислений для замкнутого полигона является получение в конце расчета дирекционного угла стороны 1-2, т.е.
α1-2 = α(к)-1 + 1800 – β1,
где α(к)-1 – дирекционный угол стороны, соединяющий конечную и первую точки замкнутого полигона.
Значения румбов линий находят на основании зависимостей, приведенных в таблице 3.2.
Таблица 3.2 Определение румбов линий
| Дирекционные углы | Названия румбов | Формула для румба |
| α = 00 - 900 | СВ | r = α |
| α = 900 - 1800 | ЮВ | r = 1800 - α |
| α = 1800 - 2700 | ЮЗ | r = α - 1800 |
| α = 2700 - 3600 | СЗ | r = 3600 - α |
3.5 Вычисление координат точек теодолитного хода
Вычисление приращений координат производится по формулам:
∆Х = d*cos r и ∆Y = d*sin r,
где d – горизонтальные проложения сторон теодолитного хода.
Значения приращений координат в теодолитном ходе вычисляют с округлением до сотых долей метра и записывают в графу 9 и 11.
Сумма приращений координат замкнутого полигона теоретически должна равняться нулю, т.е.
Σ∆Хтеор = 0; Σ∆Yтеор = 0.
Из-за неизбежности случайных ошибок измерений это условие не всегда выполняется. Тогда величины вычисленных сумм ∆Х и ∆Y являются невязками по осям Х и Y.
ƒх = Σ∆Хвыч; ƒy = Σ∆Yвыч.
Абсолютную и относительную невязки определяют по формулам:
ƒабс = √ ƒх2 + ƒy2;
ƒотн = ƒабс/Р, где Р – периметр теодолитного хода.
Полученная относительная невязка должна быть меньше ƒдоп = 1/2000. Если ƒотн‹ ƒдоп, то измерения были сделаны с достаточной точностью и вычисления не содержат грубых ошибок. Тогда производится распределение невязок ƒх и ƒy на вычисленные значения ∆Х и ∆Y соответственно пропорционально величинам горизонтальных проложений сторон со знаком, обратным знакам невязки. Поправки записывают в графы 10 и 12, их суммы по абсолютной величине должны равняться величинам невязок. Исправленные приращения записывают в графы 13 и 14.
Координаты точек вычисляют по формулам:
Х n+1 = Х n + ∆Х(n)-(n-1), Y n+1= Y n + ∆Y(n)-(n-1),
где Х n, Y n - координаты предыдущей точки,
Х n+1, Y n+1 - координаты последующей точки хода.
Вычисленные координаты записывают в графы 15 и 16 в строке напротив соответствующего номера точки. Контролем для замкнутого полигона является получение в конце расчета координат первой точки.
3.6 Обработка диагонального хода
Соответствующие графы ведомости вычисления координат точек диагонального хода вносят номера точек, углы и горизонтальные проложения сторон диагонального хода. Из ведомости координат основного хода переписываются начальный и конечный дирекционные углы, а так же координаты начальной и конечной точек. Вычисления ведут по аналогии с основным полигоном. Различия в вычислениях заключаются в следующем:
1) Теоретическая сумма углов диагонального хода определяется по формуле:
Σβтеор = αнач. – αкон + 1800*n,
где αнач. и αкон – соответственно начальный и конечный дирекционные углы;
n – число измеренных углов.
2) Теоретическую сумму приращений вычисляют по следующим формулам:
Σ∆Хтеор = Хкон – Хнач,
Σ∆Yтеор = Yкон – Yнач,
где Хнач, Yнач и Хкон, Yкон - координаты начальной и конечной точек соответственно.
3) Невязки приращений координат определяют по формулам:
ƒх= Σ∆Хвыч - Σ∆Хтеор, ƒy= Σ∆Yвыч - Σ∆Yтеор.
Построение плана
4.1 Построение координатной сетки
Для составления плана сначала необходимо построить координатную сетку. Сетка строится в виде системы квадратов. Сначала через лист бумаги проводят две диагонали и от точки их пересечения откладывают измерителем по направлению к каждой вершине листа одинаковые отрезки. Полученные точки на диагоналях соединяют и получают прямоугольник.
На сторонах прямоугольника измерителем откладывают отрезки, кратные 200 м в соответствующем масштабе. Полученные точки на противоположных сторонах попарно соединяют и получают координатную сетку.
4.2 Нанесение точек хода и ситуации на план
Ось Х направляется от юга к северу, а ось Y – от запада к востоку. Затем по значениям абсцисс и ординат на координатной сетке отмечают положения точек теодолитного хода. Контролем правильности построения точек будут служить горизонтальные проложения и румбы линий.
4.3 Оформление плана
План составляется по данным абрисов съемки. Местные предметы и характерные точки контуров наносят в соответствии с результатами и способами съемки. Замкнутый теодолитный ход показывают сплошной линией, а точки диагонального хода не соединяют. Все надписи делают параллельно горизонтальной линии сметки
Список рекомендуемой литературы
1) Багратуни Г.В. и др. Инженерная геодезия – М.: Недра, 1984,-344с.
2) Баканова В.В. и др. Практикум по геодезии – М.: Недра, 1983,-456с.