Оглавление
Введение 4
1 Ответы на вопросы 5
2 Решение задач 7
3 Обработка материалов теодолитной и тахеометрической съёмки 13
3.1 Вычисление координат пунктов замкнутого теодолитного хода 13
3.2 Вычисление отметок съемочных точек замкнутого теодолитного хода 15
3.3 Обработка журнала тахеометрической съёмки 17
Ведомость вычисления координат 19
Журнал измерения вертикальных углов 20
Ведомость увязки превышений и вычисления отметок (высот) съемочных точек 21
Журнал тахеометрической съёмки 22
План участка 24
Заключение 25
Список использованных источников 26
Введение
Работа над ответами на три вопроса и решением трёх задач, проведённая на начальном этапе выполнения контрольной работы, позволяет студентам самостоятельно проконтролировать качество усвоения материала курса.
Выполнение расчётно-графической работы позволяет освоить технологию производства некоторых видов топографических съёмок и камеральной обработки полевых материалов.
1.Ответы на вопросы
4. Дайте определение плана и масштаба плана.
План - это уменьшенное подобное изображение на плоскости горизонтального проложения участка земной поверхности.
Масштабом плана называют отношение длины линий на плане S к горизонтальному проложению соответствующей линий местности Sм
1: М= S:Sм
Число М показывающее, во сколько раз уменьшены горизонтальные проложения линий местности для составления плана, почти всегда круглое: 500, 1000, 2000, 5000, 10000 и т.п.
16. Назовите основные принципы организаций геодезических работ. Поясните понятие триангуляций, трилатераций и полигонометрий.
Все геодезические измерения, как бы тщательно они не выполнялись, сопровождаются неизбежными случайными погрешностями. Для правильной организаций геодезических работ перед съёмкой заранее задаются требуемой точности измерения и с ее учетом выбирают методику производства работ и соответствующие приборы.
|
|
Организация геодезических работ требует обязательного соблюдения основных принципов:
А) Принцип развития «От общего К частному»; данный принцип является главным при развитий геодезических опорных сетей, на основе которых выполняются съёмки и решаются инженерные задачи на местности.
Б) Обязательный контроль всех этапов измерительного и вычислительного процессов. Без контроля предыдущих измерений и вычислений нельзя приступать к выполнению последующих этапов полевых либо камеральных работ.
Метод триангуляций состоит в строительстве сети треугольников, в которых измеряют все углы и как минимум две стороны на разных концах сети (вторую сторону измеряют для контроля измерения первой стороны и установления качества всей сети). По длине одной из сторон и углам треугольников определяют стороны всех треугольников сети. Зная дирекционный угол одной из сторон сети и координаты одного из пунктов, можно вычислить координаты всех пунктов. На практике применение данного метода более сложно.
Метод трилатераций состоит в построении сети треугольников, в которых измеряют все стороны. В некоторых случаях создают линейно-угловые сети, представляющие собой сети треугольников, в которых измерены стороны и углы (все или в необходимом их сочетании).
Метод полигонометрий заключается в построении сети ходов, в которых измеряют все углы сторон, Полигонометрические ходы отличаются от теодолитных более высокой точностью измерений. Этот метод обычно применяют в закрытой местности.
|
|
22. В каком порядке проводят теодолитную съёмку? Какие полевые документы оформляют при проложении теодолитного хода и теодолитной съёмке?
Съёмка начинается с разбивки основы. Роль основы съёмки играет теодолитный ход – ломанная линия, углы поворота которой измеряются теодолитом. Расстояния между вершинами углов измеряют землемерной лентой.
После создания съёмочной основы вычисляется величина отклонения, называемая невязкой. Это отличие истинных значений углов и расстояний от полученных в результате проведения измерений. Если вычисленная величина не превышает допустимую, проводится увязка теодолитного хода. Для этого величину невязки делят на количество углов поворота хода и в величины равномерно вводят поправки со знаком, обратным знаку невязки.
После введения поправок на все углы и длины теодолитного хода его наносят на чертёж в требуемом масштабе. Далее приступают к съёмке ситуации.
Выделяют шесть способов съёмки. Это методы прямоугольных и полярных координат, угловых и линейных засечек, обходов и створов.
Для съёмки окружающей ситуации необходимо, двигаясь по созданному теодолитному ходу, заносить местоположения окружающих объектов в чертежи, начерченные от руки (абрисы), В конечном итоге абрисы содержат все необходимые для построения плана данные.
Для съёмки объектов, находящихся вблизи линии хода, применяют метод перпендикуляров. Для съемки этим методом теодолитом откладывается перпендикуляр от линии хода до объекта. Расстояние по перпендикуляру от объекта до линии хода измеряется землемерной лентой.
|
|
Если с вершин теодолитного хода снимают значительное количество точек (объектов), пользуются методом полярных координат. При съёмке этим методом с вершины (станций) хода измеряют угол между соседней станцией и объектом и расстояние от станции, с которой ведётся съёмка до объекта или точки его контура. Метод угловых засечек заключается в измерении горизонтальных углов с двух соседних станций хода. Для вычисления необходимых расстояний проводится решение треугольника по двум углам и стороне. Чаще всего этот метод используется для топографической съёмки недосягаемых объектов и их контуров.
Метод линейных засечек заключается в измерении двух расстояний до объекта от любых двух точек на линии теодолитного хода.
Метод створов используют, чтобы определить местоположение контуров объектов в случаях со сложным рельефом местности и других сложных случаях.
При применении метода обходов обмеряемый объект обходят со всех сторон, занося в абрисы необходимые углы и расстояния. В случае съёмки здания на план заносят координаты фундамента.
Окончательный этап теодолитной съёмки- построение точного плана местности, используя данные, занесенные в абрисы в процессе съёмки.
При проложении теодолитного хода и теодолитной съёмке оформляют полевые документы: журнал полевых измерении, абрис и составляют план.
Решение задач.
Задание 4. Определить номенклатуру и координаты углов рамки листа топографической карты масштаба 1:10000, в пределах которой находится пункт с заданными географическими координатами: широта 
=50°53', долгота 
=34°39'.
Для начала определим номенклатуру листа карты масштаба 1:1000000 на которой расположен пункт с заданной координатой.
Как известно листы этой карты получают следующим образом. Всю земную поверхность делят меридианами через 6° на 60 колонн. Колонны нумеруются арабскими цифрами с запада на восток, начиная от меридиана с долготой 180°, противоположного Гринвичскому. Колонны, в свою очередь, делят параллелями на ряды через 4°. Ряды обозначают заглавными буквами латинского алфавита, начиная от экватора к Северному и Южному полюсу.
Наш заданный пункт: широта 50°53' находится в 13 ряду от экватора, расположенном между параллелями 48° и 52°. Этому ряду соответствует 13 буква латинского алфавита- M. А заданный пункт с долгота 34°39' находится в 6 зоне, расположенный между меридианами 30° и 36°. Этой зоне соответствует колонна с номером 36. Номенклатуру листа карты масштаба 1:1000000 на котором расположен наш пункт, будет М-36.
Далее необходимо определить номенклатуру листа карты масштаба 1:100000, на который приходится наш пункт. Листы карты масштаба 1:100000 получают делением карты масштаба 1:1000000 на 144 части. (рис.1).
Рис.1 Определение номенклатуры листа карты масштаба 1:100000.
Разобьём каждую сторону листа М-36 на 12 равных частей и соединим соответствующие точки отрезками параллелей и меридианов. Полученные листы карты масштаба 1:100000 нумеруются арабскими цифрами и имеют размеры 20'- по широте и 30'- по долготе.
Из рис.1 видем, что наш пункт попадает на лист карты масштаба 1:100000 с номерам 46. Номенклатура данного листа будет М-36-46.
Листы карты масштаба 1:50000 получается делением листа карты масштаба 1:100000 на 4 части и обозначают заглавными буквами русского алфавита (рис.2).
Рис.2 Определение
номенклатуры листов
карты масштабов 1:50000,
1:25000 и 1:10000.
Номенклатура листа этой карты, на которой попадает наш пункт, будет М-36-46-А. В свою очередь, листы карты масштаба 1:25000 получают делением листа карты масштаба 1:50000 на 4 части и обозначают строчными буквами русского алфавита (рис.2). Пункт с заданными координатами попадает на лист карты масштаба 1:25000, имеющий номенклатуру М-36-46-А-г.
Далее листы карты масштаба 1:10000 получают делением листа карты масштаба 1:25000 на 4 части и обозначают арабскими цифрами. Из рис.2 видим, что наш пункт располагается на листе карты этого масштаба, имеющим номенклатуру М-36-46-А-г-1.
Ответ: М-36-46-А-г-1.
Определим теперь координаты углов рамки листа карты 1:10000.
Из рис.2 видно, что географические координаты рамки листа 1:10000 с номенклатурой М-36-46-А-г-1, будет таким:
Рис.3 Географические координаты углов рамки, листа карты, масштаба 1:10000 с номенклатурой М-36-46-А-г-1.
Задание 16. Дирекционный угол линий 2-3 
=5°56', сближение меридианов западное 
=2°26'. Угол правый, по ходу лежащий при точке 3 равен 250°09'. Вычислить истинный (географический) румб линий 3-4(
). Решение сопроводить схемой.
Вычислим угол линии 3-4 относительно меридиана, чтобы определить как орентирована линия и определить румб.
Розличают восточное (положительное) и западное (отрицательное) сближение меридианов. Если конечная точка линий находится к востоку от начальной, то сближение меридианов будет восточным и положительным; если конечная точка линий лежит к западу от начальной, то сближение меридианов будет западным и отрицательным, Величина сближения меридианов зависит от разности долгот между начальной (λн) и конечной (λк) точками и средней широты (sinϕср) листа точек.
Ƴ=(
- 
) sin 
Разность между азимутом А и дирекционным углом α называют сближением меридианов
Ƴ=А-α
Ƴ =250°09'-180°+(90°-5°56')+2°26'=156°39'; 4 четверть=СЗ
Теперь вычислим истинный румб линий 3-4
rист3-4=βпр-180°-((α2-3)- Ƴ)= 250°09'-180°-5◦56'+2°2.6'=66°39'
Ответ: rист3-4=66°39': СЗ.
Задание 22. Даны прямоугольные зональные координаты точек А и В: Ха, Yа, Хв, Yв, Решить обратную геодезическую задачу, то есть вычислить длину линий АВ и её дирекционный угол. Решение сопроводить схемой.
Ха=7022619,39 м.
Yа=7507470,95 м.
Хв=7022577,01 м.
Yв=7507738,80 м.
Решение:
1)Определить приращение координат
∆Х=Хв-Ха=7022577,01-7022619,39=-42,38
∆Y=Yв-Yа=75077,38,80-7507470,95=267,85
2)Определяем румб линий АВ
r=arctd 
│ 
│= arctd │ 
│=81.00903°=81°00'33˝
3)По знакам приращений координат (числитель ∆Y имеет знак плюс, знаменатель ∆Х имеет знак минус), пользуясь таблицей связей румбов и дирекционных углов, определяем, что заданное направление находится в 2 четверти и румб линий АВ равен rав=ЮВ:81°00'33˝
4)Вычисляем дирекционный угол линий АВ. Для 2 четверти, пользуясь таблицей, определяем, что румб находится по формуле
α =180°-r=180°-81°00'33˝=98°59'27˝
5)Определяем горизонтальное проложение линий АВ.
d= 
= 
=271.18
d= 
= 
=271,18
d= 
= 
=271.18
Ответ: Длина линий АВ=271,18. Дирекционный угол линий АВ=98°59'27˝
Обработка материалов теодолитной и тахеометрической съёмки.
3.1 Вычисление координат пунктов замкнутого теодолитного хода.
1. Из ведомости результатов измерения горизонтальных углов и расстояний, в ведомость вычесления координат выписывают значения горизонтальных углов замкнутого хода и средних горизонтальных проложений сторон теодолитного хода соответственно в графы 2 и 7.
Из приложения 1 выбирают дирекционный угол линий п.п.35 – п.п.36 (а 35-36) и записывают в графу 5 табл.1.
Для сторон теодолитного хода, имеющих наклон к горизонтальной плоскости более 1°30', Вычисляют по формуле: d=Dcosν,
где d- горизонтальное проложение стороны теодолитного хода, м; D- результат измерения длины стороны, м; ν- угол наклона линии к горизонтальной плоскости (прил.3).
2. Вычисляют угловую невязку ƒβ=∑ 
-∑ 
;
Где 
- сумма измеренных углов; 
- теоретическая сумма внутренних углов замкнутого теодолитного хода, =180°(n-2); где n – число углов теодолитного хода.
В нашем примере угловая невязка ƒβ=1,8'
3. Сравниваем найденную угловую невязку ƒβ с предельно допустимой невязкой 
=1' 
В нашем примере угловая невязка допустима, и распределяем ее в виде поправок 
c обратным знаком.
4. Вычисляем исправленные углы. Для этого к измеренному углу прибавляют поправку с учетомее знака: 
= +
5.Проверяем равенство суммы исправленных углов и теоретической суммы углов замкнуто хода
∑ =∑ =360°00,0′
6. Вычисляем дирекционные углы сторон привязочного и замкнутого теодолитных ходов
= 
+180°- 
308°08'+180°00'=488°08'-209°57'=278°11' (
)
278°11'+180°00'=458°11'-329°36'=128°35' (
)
128°35'+180°00'=308°35'-91°00.2'=217°34.8' (
)
217°34.8'+180°00'=397°34.8'-99°49'=297°45.8' (
)
297°45.8'+180°00'=477°45.8'-88°13.9'=389°31.9'-360°00'=29°31.9' (
)
Контроль: 29°31.9'+180°00'=209°31,9'-80°56,9'=128°35' ()
7.Дирекционные углы переводим в румбы. Округленные до целых минут значения румбов записываем в графу 6.
8. Вычисляем приращения координат ∆Х и ∆Y.
∆Х=d cos 
= 
d cosr
∆Y= d sin = d sinr
В нашем примере =217°34.8'; 
=221.89 v.
∆Х=34.8'/60+217°=cos 221.89=-175.85 м.
∆Y=34.8'/60+217°=sin 221.89= -135.32 м.
9. Определяем невязки в приращениях координат 
и 
по осям X и Y.
В нашем примере
=+0,23; =+0,22
10. Находим невязки в периметре по формуле 
= 
= 
=0.32
11. Определяем допустимость невязки.
= 
= 
12. Находим исправленные приращения
исп= выч+ 
=(-144,82)+(-0,06)=-144,88
исп= выч+ 
=(+181.54)+(-0.06)=+181.48
0,00 м. 
0,00 м.
13.Определяем координаты точки I основного замкнутого хода по координатам точки п.п.36. 
=7132554,55 м., 
=7597390.12
= 
=7132554.55+(-49.02)=7132505.53
= 
=7597390.12+(+149.27)=7597539.39
Координаты вершин замкнутого теодолитного хода вычисляют по формулам:
= 
∆ 
= 
∆ 
= 
+ исп=2505.53+(-144.88)=2360.65 м.
= + исп=7539,39+(+181,48)=7720,87 м.
= 
+ 
исп=2360.65м+(-175.9)=2184.75 м.
= 
+ 
исп=7720.87+(-135.37)=7585.5 м.
3.2 Вычисление отметок съемочных точек замкнутого теодолитного
хода.
1.Находим место нуля (МО) вертикального круга теодолита 2Т30.
МО= 
МОпередн. 
=0°00'
МОзадн. 
= 
=0°00'
2. Вычислим углы наклона ν= 
νI= 
= 
=-1°04'
Проверяем
ν = Л-МО=(-1°04')-0°00'=-1°04'
ν = МО-П= 0°00'-(+1°04')=-1°04'
3. Превышение между точками съемочной сети (точками стояния теодолита) вычисляют по формуле:
h=h'+i-l; а не полное превышение h'=dtgν
h'=232.2tg(-1.066°)=-4.32
h'=262.7tg(-0.56°)=-2.60
h'=221.9tg(+1.0.48°)=+5.74
h'=232.2tg(+1.36°)=+5.54
h'=198.3tg(-0.78°)=-2.71
h'=221.9tg(-1.18°)=-4.58
h'=262.7tg(+0.81°)=+3.74
h'=198.3tg(+1.13°)=+3.92
4. Увязку превышения между съемочными точками и вычисление отметок точек производят в ведомости.
Разность превышений │ 
│-│ 
│, не должна превышать 4 см на каждые 100 м. расстояния (1см. на 25м).
В нашем примере прямое приращение 
=-3,28 м., обратное превышение 
=+3,32 м. Фактическая разность превышений │ │-│ │=4 см., а предельно допустимая 198,3м:25м=7,9 см,
4,93м-4,86м=0,07м=7см 232,2м/25м=9,3см
5,15м-5,13м=0,02м=2см 221,9м/25м=8,8см
3,32м-3,28м=0,04м=4см 198,3м/25м=7,9см
3,14м-3,14м=0м=0см 262,7м/25м=10,5см
Мы можем продолжить вычисления
5.Вычисляем средние по абсолютным величинам превышения, придавая им знак прямого превышения:
= 
= 
=-4,895м
= 
= 
=+5,14м
= 
= 
=-3,3м
= 
= 
=+3,14м
6.Находим отметку съемочных точек замкнутого хода.
= 
+ 
=29,45+(-4,91)=24,54м
= + 
=24,54+(+5,12)=29,66м
= + 
=29,66+(-3,33)=26,33м
= 
+ 
=26,33+(+3,12)=29,45м
3.3 Обработка журнала тахеометрической съёмки
1.Находим угол наклона на пикетных точках по формулам
ν=Л-МО, ν=МО-П
=(-1°18')-0°00'=-1°18' 
=(-0°25')-0°00'=-0°25'
=(-0°42')-0°00'=-0°42' 
=(-0°39')-0°00'=-0°39'
=0°01'-(-1°11')=+1°12' 
=0°01'-(-0°25')=+0°26'
=0°01'-(-1°25')=+1°26' 
=0°01'-(-0°27')=+0°28'
=0°01'-(+0°54')=-0°53' 
=(-0°01')-(-2°26')=+0°25°
=(-0°01')-(-1°49')=+1°48° 
=(-0°01')-(-3°11')=+3°10°
=(-0°00')-(-0°28')=+0°28° 
=(-0°00')-(-0°20')=+0°20°
=(-0°00')-(+1 °10')=-1°10° 
=(-0°00')-(0°00')=0°00°
=(-0°00')-(-0°28')=+0°28° 
=(-0°00')-(+0°50')=+0°50°
=(-0°00')-(+1°58')=+1°58°
2.Находим горизонтальное расстояние d, по формуле d=D 
ν
=133 
=108 
=133 
=146 
=149 
=144 
=114 
=196 
=97 
=157 
=141 
=100 
=72 
=188 
=98 
=179 
=100 
=48 
=91 
3.Находим неполное превышение h', по формуле h'=0,5Dsin2ν
=0,5(133)sin2(-1,3)=-3,01 
=0,5(108)sin2(
)=-0,78
=0,5(140)sin2(
)=-1,71 
=0,5(146)sin2(
)=-1,65
=0,5(149)sin2(
)=+3,12 
=0,5(144)sin2(
)=+1,08
=0,5(114)sin2(
)=+2,84 
=0,5(196)sin2(
)=+1,59
=0,5(97)sin2(
)=-1,49 
=0,5(157)sin2(
)=+6,61
=0,5(141)sin2(
)=+4,42 
=0,5(100)sin2(
)=+5,51
=0,5(72)sin2(
)=+0,58 
=0,5(188)sin2(
)=+1,08
=0,5(98)sin2(
)=-1,99 
=0,5(179)sin2(
)=0
=0,5(100)sin2()=+0,8 
=0,5(48)sin2(
)=-0,69
=0,5(91)sin2(
)=-3,11
4. Найдем отметку съемочного пикета 
, по формуле = 
+ 
=29.45-3,01=26,44м 
=29,45 -1,82=27,63м
=29,45-1,71=27,74м 
=29,45-2,69=26,76м
=24,54+3,12=27,66м 
=24,54+1,08=25,62м
=24,54+2,84=27,38м 
=24,54+1,59=26,13м
=24,54-1,49=23,05м 
=29,66+6,61=36,27м
=29,66+4,42=34,08м 
=29,66+5,51=35,17м
=26,33+0,58=26,91м 
=26,33+1,08=27,41м
=26,33-1,99=24,34м 
=26,33+0,00=26,33м
=26,33+0,80=27,13м 
=26,33-0,69=25,64м
=26,33-3,11=23,22м
Заключение
После выполнения контрольной и расчетно-графической работы. Пришло понимание как составлять план участка по результатам теодолитной и тахеометрической съемки. Научился производить расчеты и заносить результаты вычислений в ведомость вычисления координат, и в ведомость увязки и вычисления отметок съемочных точек. Так же по результатам расчетов, данные вносил в журналы: тахеометрической съемки, и журнал измерения вертикальных углов. После выполнения расчетов, по полученным данным, научился строить план участка в масштабе 1:2000.