Состав полевых работ при проложении теодолитного хода.
Полевые работы по проложению теодолитного хода выполняют в такой последовательности:
1. Рекогносцировка участка местности и закрепление точек теодолитного хода.
Рекогносцировкой называется изучение местности с целью окончательного выбора положения точек теодолитного хода и привязки его к пунктам опорной геодезической сети. При рекогносцировке руководствуются следующими т е х н и ч е с к и м и у с л о в и я м и:
– точки теодолитного хода выбирают на возвышенных местах, так чтобы с них хорошо просматривалась местность, подлежащая съемке. При этом между смежными точками должна быть взаимная видимость для измерения углов и длин сторон хода;
– длины сторон хода не должны превышать 350 м и быть не менее 40 м на незастроенной территории и 20 м в застроенной части участка;
– длины ходов для различных масштабов съемки не должны превышать следующих значений:
| Масштаб | 1:5000 | 1:2000 | 1:1000 | 1:500 |
| Незастроенная территория, км | 1,8 | 1,2 | ||
| Застроенная территория, км | 1,2 | 0,8 |
– точки хода должны быть выбраны так, чтобы обеспечить их сохранность на весь период съемки местности.
После выбора местоположения точки теодолитного хода закрепляются на местности, обычно временными знаками. Наиболее часто используют для закрепления точек металлические штыри, трубы или деревянные колышки, вбиваемые вровень с землей. Для облегчения поиска колышка рядом с ним забивают деревянный кол, выступающий над поверхностью земли на 20–30 см, который называют сторожок. На сторожке подписывают номер точки и другие необходимые данные.
Измерение углов хода.
Его обычно выполняют точными или техническими теодолитами (моделей Т-30; 2Т-30; 2Т-30П; 2Т5К; 3Т5К) способом приемов. Для этого устанавливают теодолит над точкой и приводят его в рабочее положение (центрируют и горизонтируют). В соседних точках теодолитного хода устанавливают вешки. После этого, при круге лево, наводят зрительную трубу теодолита на правую точку хода и снимают отсчет по горизонтальному кругу (лимбу), затем, вращая алидаду, наводят трубу на левую точку и снимают отсчет по лимбу. Отсчеты записывают в журнал теодолитной съемки.
Величина угла получается как разность отсчетов по лимбу на правую и левую точки хода, при этом, если отсчет на правую точку меньше чем на левую, то к отсчету на правую точку надо прибавить 360о. На этом заканчивается первый полуприем измерения угла при круге лево.
Измерение угла одним полуприемом полностью не освобождает результат измерения от влияния инструментальных ошибок, а также не гарантирует от возможных просчетов. Поэтому угол измеряют вторично, но уже при круге право. Для этого переводят трубу через зенит, делают перестановку лимба теодолита и измеряют угол при круге право так же, как и при круге лево. Расхождение величин углов между полуприемами не должно превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита. За окончательный результат принимают среднее из двух значений углов.
Аналогичные измерения выполняют на остальных точках теодолитного хода. Результаты измерений записывают на левую часть страницы журнала теодолитной съемки. В замкнутом теодолитном ходе обходят полигон, начиная с 1-й точки, по направлению движения часовой стрелки, при этом измеренные углы будут правые по направлению движения.
Измерение длин сторон теодолитного хода.
Длину каждой стороны теодолитного хода измеряют дважды – в прямом и обратном направлениях. Измерения производят землемерной лентой или дальномерами, обеспечивающими заданную точность. Относительная погрешность двух измерений длины сторон хода не должна превышать 1:2000 для благоприятных условий местности и 1:1000 – для неблагоприятных (пашня, болото, пересеченная местность, высокая трава и т. д.).
Для исключения систематических погрешностей в результаты измерений вводят поправки за компарирование прибора, его температуру и наклон линии. При этом, если разность температур измерения и компарирования не превышает 8о, то поправку за температуру не учитывают.
Перед измерением стороны теодолитного хода провешивают способом на себя. Если измеряемая сторона теодолитного хода имеет угол наклона к горизонту более 2о, его измеряют по вертикальному кругу теодолита или эклиметром. Зная угол наклона и длину наклонной линии, определяют поправку за наклон и вычисляют горизонтальное проложение стороны хода.
Если линия теодолитного хода пересекает реку, овраг, озеро, болото или другое препятствие, то длину этой линии определяют как неприступное расстояние или измеряют дальномерами.
Результаты измерения сторон теодолитного хода заносят в журнал теодолитной съемки.
Съёмка местности состоит из подготовительных, полевых и камеральных работ.
К подготовительным относятся следующие работы:
· Выяснение необходимости съёмки и выбор её масштаба;
· Составление календарного плана и сметы на работы;
· Расчёт необходимого количества рабочих и транспорта;
· Составление списка на необходимые инструменты, оборудование, материалы.
К полевым работам при теодолитной съёмке относятся:
· Рекогносцировка участка местности;
· Закрепление знаками точек теодолитного хода;
· Измерение углов и сторон теодолитного хода;
· Привязка теодолитного хода к геодезическим пунктам более высокого класса.
Рекогносцировка участка, т.е. его обход и осмотр, производится для того, чтобы получить представление о размерах участка, сложности ситуации, условиях для измерения углов и линий и условиях привязки теодолитного хода к пунктам геодезической сети более высокого класса. В процессе рекогносцировки выбирают местоположение точек теодолитного хода таким образом, чтобы на привязку ситуации местности к вершинам и сторонам хода затрачивалось меньше труда и времени.
Вершины теодолитного хода закрепляют постоянными или временными знаками, в зависимости от места их нахождения и срока службы. В процессе закрепления составляют схему, на которой показывают расположение вершин и сторон хода относительно ситуации местности. Эта схема используется при выполнении работ по измерению углов и длин сторон теодолитного хода.
Углы между сторонами теодолитного хода измеряют теодолитом одним полным приёмом (при КП и КЛ). Расхождение значений в полуприёмах не должны превышать двойной точности (t) отсчитывания теодолита
|Δβ|2t
Длины линий в ходах измеряют рулетками, мерными лентами, дальномерами оптическими и электронными, а также широко применяемые в настоящее время лазерными дальномерами. Каждую сторону измеряют дважды в прямом и обратном направлениях. Расхождения в измеренных значениях не должны превышать от измеряемой длины линии
|Δl |
При съёмке составляется абрис, в котором схематически зарисовывают ситуацию местности, показывают все снимаемые точки, записывают результаты всех выполняемых угловых и линейных измерений. Абрис составляется отдельно для каждой стороны теодолитного хода (рис.51).
Полевым контролем измерения внутренних углов в полигоне будет сумма всех углов – Ʃβизм. Из математики известно, что сумма внутренних углов в многоугольнике определяется по формуле:
Ʃβтеор. = 180º · (n – 2),
где n – число углов в многоугольнике.
Результаты, полученные при измерениях, содержат в себе ошибки. Разность между измеренной и теоретической суммой называется невязкой и обозначается – ƒ. Следовательно, угловая невязка – ƒβ будет равняться разности между измеренной и теоретической суммой, т.е.
ƒβ = Ʃβизм. – Ʃβтеор.
Полученная угловая невязка сравнивается с допустимой:
ƒβ доп. =1ʹ· t ·, где
t – точность теодолита;
n – число углов в полигоне.
Установив, что угловая невязка не превышает допустимого предела, а длины линий измерены с точностью не больше, приступают к камеральной обработке теодолитного хода.
После выполнения полевых работ производится камеральная обработка результатов измерений. Камеральная обработка начинается с тщательной проверки всех записей и вычислений в полевых журналах. По измеренным значениям горизонтальных углов и горизонтальным проложениям производится вычисление координат точек теодолитного хода, путём решения прямой геодезической задачи. По вычисленным координатам строится план теодолитного хода, на котором выполняется плановая привязка здания, путём решения обратной геодезической задачи.
Вычислительная обработка теодолитного хода ведётся по этапам:
1. Контроль угловых измерений.
2. Уравнивание углов.
3. Контроль линейных измерений.
4. Уравнивание приращений координат.
5. Вычисление координат точек.
I этап - Контроль угловых измерений
1. Вычисляется сумма измеренных углов в полигоне – Σβизм.
2. Вычисляется теоретическая сумма углов в замкнутом полигоне
Σβтеор. = 180º · (n – 2),
где n – число углов в полигоне.
3. Вычисляется угловая невязка в полигоне – ƒβ, которая получается в результате погрешности при измерении горизонтальных углов
ƒβ = Σβизм. – Σβтеор.
4. Вычисляется допустимая угловая невязка
ƒβ доп. = 
2 t 
,
где t – точность теодолита
n – число углов в полигоне.
II этап- Уравнивание углов
5. Если ƒβ 
ƒβ доп., то её распределяют с обратным знаком на все углы поровну
δβ = 
6. Вычисляются исправленные значения углов с учётом поправок
β = βизм. δ
Сумма исправленных углов должна равняться теоретической сумме
Σβ = Σβтеор.
7. По исходному дирекционному углу и исправленным значениям углов вычисляются дирекционные углы последующих сторон
αn = αn-1 + 180º - βn
контролем вычислений является получение исходного дирекционного угла.
8. По вычисленным дирекционным углам, определяются румбы и их названия, используя формулы зависимости между дирекционными углами и румбами.
III этап- Контроль линейных измерений
9. Вычисляется периметр теодолитного хода – Р.
10. По румбам и горизонтальным проложениям сторон полигона вычисляются приращения координат
Х = d · cos r
У = d · sin r
Знаки приращений координат зависят от направления линий, т.е. от названия румбов линий.
11. Вычисляются невязки в приращениях координат
ƒХ = Σ 
Х
ƒУ = Σ У
12. Вычисляется абсолютная линейная невязка
ƒабс. = 
13. Вычисляется относительная линейная невязка
ƒотн. = 
14. Полученную относительную невязку сравнивают с допустимой
ƒдоп. = 
если ƒотн. ƒдоп., то вычисленные невязки в приращениях координат распределяются с обратным знаком пропорционально длинам сторон.
IV этап- Уравнивание приращений координат
15. Вычисляются поправки в приращения координат
δХ = 
· d
δУ = 
· d
16. Вычисляются исправленные приращения координат
испр. = δ
испр. = δ
17. Вычисляется сумма исправленных приращений
Σ испр. = 0
Σ испр. = 0
V этап- Вычисление координат точек
18. Вычисляются координаты точек теодолитного хода по исходным координатам точки 1 и исправленным приращениям координат, путём решения прямой геодезической задачи.
Хn = Хn-1 Х
Уn = Уn-1 У
Все вычисленные значения заносятся в ведомость вычисления координат (рис. 1).
Рисунок 1.
После вычислений строят план теодолитного хода:
1. На лист бумаги наносится координатная сетка в тонких линиях со сторонами 10х10 см.
2. В соответствии с выбранным масштабом производится оцифровка сетки по осям Х и У.
3. По вычисленным координатам Х и У все точки наносятся на план и подписываются.
4. Полученные точки соединяются прямыми линиями.
5. Каждая сторона подписывается: числитель – румб и его название, знаменатель – горизонтальное проложение.
6. План теодолитного хода оформляется в соответствии с условными знаками (рис. 2).
Рис. 2. План теодолитного хода