Слайд 1Лекция №10
Организация полевых работ при построении съёмочного обоснования. Вычисления в
разомкнутом теодолитном ходе
Слайд 2Подготовительные работы
Рекогносцировка местности
Закрепление точек съёмочного обоснования
Подготовка абрисов горизонтальной съёмки
Поверки теодолита
и нивелира
Компарирование мерных приборов
Слайд 3Измерительная часть
Привязка теодолитного хода
Измерение длин линий хода
Измерение горизонтальных углов и
углов наклона
Горизонтальная съёмка
Тахеометрическая съёмка
Геометрическое нивелирование по точкам хода
Слайд 4Рекогносцировка и закрепление точек съёмочного обоснования
Целью рекогносцировки является выбор мест
заложения точек теодолитного хода, с которых в дальнейшем будет выполняться,
например, топографическая съёмка местности. Выбор положения точек съемочного обоснования во многом определяется целями и задачами его построения, а также сложностью участка местности, на котором оно строится. Во-первых, число точек съемочного обоснования должно быть минимальным при обеспечении решения поставленной задачи. Во-вторых, с каждой из точек съемочного обоснования должен обеспечиваться хороший обзор местности. В-третьих, схема привязки теодолитного хода должна быть оптимальной, и она должна обеспечивать привязку с необходимой точностью. В-четвертых, с каждой из точек теодолитного хода должны быть видимы две её соседних точки.
Оптимально, чтобы обеспечивалась непосредственная видимость соседних точек обоснования.
Слайд 5Закрепление точек хода на местности
Точки теодолитного хода закрепляют на местности
различными способами. В одних случаях ими могут быть деревянные колья
круглого или квадратного сечения, в торец которых забивают гвоздь, либо ввинчивают шуруп.
В других случаях ими могут быть металлические трубы диаметром 10 мм, либо металлические штыри того же или несколько меньшего диаметра. Часто в качестве точки съёмочного обоснования используют накерненные на обечайках смотровых колодцев, либо других металлических конструкциях, метки. В твёрдое покрытие (асфальт, бетон и т.п.) забивают стальные дюбели со сферической головкой.
Во многом способ закрепления точек съемочного обоснования определяется необходимым временем сохранности указанного геодезического знака (временный или долговременный знак). В связи с этим точки следует выбирать в местах, обеспечивающих их сохранность на необходимый период времени.
Слайд 6Подготовка абрисов горизонтальной съёмки
Абрис – это зарисовка ситуации местности (иногда
с примерными формами рельефа) в принятом удобном масштабе относительно точек
и линий съёмочного обоснования, с которых планируется выполнять в дальнейшем топографическую (горизонтальную) съёмку.
Несмотря на то, что составление абрисов относится к измерительной части работы, целесообразно зарисовку абрисов выполнять в процессе рекогносцировки (если, конечно, съемочное обоснование строится именно для выполнения топографической съёмки). Это позволит оптимизировать схему теодолитного хода, а также выявить ее возможности для выполнения горизонтальной или другой съёмки.
Слайд 7Компарирование мерных приборов
Компарирование – сравнение длины мерного прибора с длиной
эталона. Мерные приборы, например, рулетки, выпускают определенной номинальной длины lo.
Фактическая длина полотна рулетки может несколько отличаться от номинала на величину Δ. Компарирование заключается в определении значения Δ при какой-либо температуре компарирования to. Для этой температуры с достаточной точностью известна длина эталона. Компарирование может проводиться и другими методами, в лабораторных условиях, например, с помощью интерферометра.
Полевой компаратор представляет собой базис диной 120 м, величину которого определяют точными методами. Базис полевого компаратора несколько раз (4-5 раз) измеряют рабочим мерным прибором с одновременным измерением температуры to окружающего воздуха. Разность между средним значением базиса, измеренного рабочим мерным прибором, и точным значением базиса является поправкой Δ за компарирование.
При измерениях линий на местности измеряют рабочую температуру окружающего воздуха и учитывают ее при определении измеренного расстояния по формуле:
Где α – коэффициент линейного расширения стали, равный 12 · 10-6.
Слайд 8Измерение длин линий
При измерениях ленту или рулетку укладывают в створе
линии, который контролируют визуально по вехам, установленным в крайних точках
линии, либо с помощью теодолита. Как правило, длины линий превышают длину мерного прибора, поэтому в ее створе откладывают несколько полных длин мерного прибора (несколько номиналов), либо каких-либо фиксированных отрезков, примерно равных номиналу прибора. Остаток линии, меньший номинала, измеряют отдельно. Мерный прибор укладывают на землю с натяжением в 10 кг, что обеспечивается использованием специальных динамометров, либо определяется по опыту мерщика.
Слайд 9Допуски в измерениях линий
Линию измеряют в прямом и обратном направлениях.
Разность в результатах измерений в относительной форме
не должна превышать установленного инструкциями допуска:
где SПР и SОБР – результаты измерений в прямом и обратном направлениях;
SСР – среднее значение измеренного расстояния; N – знаменатель относительной погрешности. Если условие выполняется, то среднее значение принимают за результат измерения.
Слайд 10Относительные допустимые ошибки измерения линий
- 1:20000 – при точных разбивочных
работах;
- 1:2000 … 1:5000 – построение съёмочного обоснования для топографических
съёмок; разбивочные работы средней точности; изыскания для строительства инженерных сооружений;
- 1:1500 – топографические съёмки; разбивочные работы малой точности в строительстве;
- 1:1000 – съёмочное обоснование для обеспечения геодезических работ при геологических исследованиях.
В технических теодолитных ходах, в зависимости от условий измерений, установлены следующие относительные допустимые погрешности на измерение длин линий:
1:3000 – при измерениях по ровной плотной поверхности (по асфальту, по проезжим частям дорог с покрытием и т.п.);
1:2000 – при измерениях по твёрдому земляному грунту по слабопересечённой местности;
1:1000 – при измерениях по мягкому грунту, по кочковатым поверхностям, по зарослям высокой травы, кустарника и т.п.
Слайд 11Определение горизонтальных проложений
Слайд 12Измерение горизонтальных и вертикальных углов
Углы наклона для приведения наклонных расстояний
к горизонту измеряют отдельно, выполняя наведение на отмеченную на вехе
высоту прибора.
Слайд 13Вычисления в разомкнутом теодолитном ходе
Конечной целью построения съемочного обоснования (теодолитного
или полигонометрического хода) является получение координат
его вершин: плановых х, у и высот Н.
В теодолитном ходе измерены горизонтальные углы β и γ (примычные) в вершинах хода, углы наклона ν линий и наклонные расстояния S.
Слайд 14Предварительные вычисления
Предварительные вычисления заключаются в азимутальной привязке начальной
и конечной линий теодолитного хода к исходным направлениям, образованным пунктами
Государственной геодезической сети, т.е. в определении дирекционных углов α А1 и α 4D .
Наклонные расстояния S приводят к горизонту по формуле
Слайд 15Обработка результатов угловых измерений
Вычисление дирекционных углов сторон
Для левых по ходу
углов
Для правых по ходу углов
Слайд 16Угловая невязка хода
Поскольку αН и αК являются исходными (известными) дирекционными
углами, то можно получить угловую погрешность (угловую невязку fβ), которая
будет характеризовать качество выполнения угловых измерений:
Для левых углов:
Для правых углов:
Слайд 17Допустимая угловая невязка хода
Для технических теодолитных ходов установлена допустимая величина
угловой невязки:
где n – число измеренных углов, использованных при вычислении
невязки
Выполнение условия
говорит о качественных угловых измерениях. В противном случае необходимо проверить полевые журналы, либо повторить полевые измерения углов.
Слайд 18Уравнивание углов
При допустимости угловой невязки выполняют уравнивание измеренных углов путём
введения в них поправки, вычисляемой по формуле:
При этом:
Для левых
углов:
Для правых углов:
Слайд 19Ведомость координат разомкнутого теодолитного хода
Слайд 20Вычисление приращений координат и оценка точности хода
Приращения координат вычисляются через
формулы ПГЗ:
Величины линейных невязок в ходе будут вычисляться по формулам:
Слайд 21Физический смысл линейных невязок
Общая (абсолютная) невязка получается по формуле:
Слайд 22Относительная линейная невязка
где ∑ d - длина
теодолитного хода (периметр – для замкнутого хода; сумма горизонтальных проложений)
Критерием
качества работ является выполнение условия
Слайд 23Уравнивание приращений координат
В приращения координат, при обеспечении условия, вводят весовые
поправки ν Хi и ν Yi ,
зависящие от величины горизонтального проложения, по которому было вычислено данное приращение. Знаки поправок должны быть обратными знаку невязки:
Слайд 24Вычисление координат
Координаты точек теодолитного хода вычисляют последовательно по формулам подстановкой
в них исправленных значений приращений координат.
Контрольное вычисление производится по формуле:
Полученные
вычисленные значения координат конечной точки хода должны точно совпадать (в пределах округлений) с их исходными значениями:
Слайд 25Обработка ведомости высот
Высоты точек теодолитного хода чаще всего определяют способом
геометрического нивелирования. Однако в ряде
случаев используют метод тригонометрического нивелирования, в котором превышения точек по принятому направлению хода определяют по формуле:
где j – номер точки; ν - угол наклона; i – высота прибора (расстояние на станции от центра зрительной трубы до верха закрепленной точки); V – высота наведения на точку теодолитного хода, следующую по принятому направлению.
Слайд 26Уравнивание высот
Высотная невязка
Допустимая невязка в ходе
Выполненные работы считаются качественными, если
выполняется следующее условие: