Тема 10. Съемка местности. Теодолитные и тахеометрические съемки. Теодолитная съемка. Привязка теодолитных ходов к опорным пунктам. Съемка местности – 1 час

План лекции

1. Угловые и линейные измерения в теодолитных ходах.

2. Привязка теодолитного хода к пунктам триангу­ляции или полигонометрии.

3. Съемка ситуации местности.

4. Вычислительная обработка теодолитного хода.

5. Построение плана теодолитной съемки.

Теодолитной съемкой называется горизонтальная или контур­ная съемка местности, которая выполняется с помощью теодо­лита. Теодолитом измеряются горизонтальные углы и углы на­клона. Линии измеряются стальной лентой и дальномерами различных конструкций.

Угловые и линейные измерения. Для измерения углов пово­рота теодолитного хода в его вершине устанавливают теодо­лит, а в смежных точках хода — визирные цели. При наличии видимости и коротком расстоянии визирной целью служит шпилька, втыкаемая в центр кола, а в остальных случаях веха, устанавливаемая строго вертикально за колом и точно на про­должении стороны теодолитного хода. При измерении угла зрительную трубу стремятся наводить на основные вехи. Угол измеряют одним приемом. При этом значения угла, получен­ные в разных полуприемах, не должны различаться больше, чем на 1^', в противном случае измерения выполняют вновь.

Измеряя углы, надо следить, чтобы на всех точках теодолит­ного хода измерялись одноименные правые или левые по ходу углы. Для измерения правого угла первое наведение выпол­няют на заднюю по ходу точку, а второе — на переднюю, и из первого отсчета вычитают второй. Для измерения левого угла порядок наведений изменяют на обратный.

Углы поворота в теодолитных ходах измеряют обычно вправо по ходу лежащие. Измерения выполняются способом приемов (при двух положениях вертикального круга).

Углы на­клона линий измеряют с помощью вертикального круга теодо­лита. Результаты угловых и линейных измерений записывают в журнал установленной формы.

Чтобы определить дирекционные углы сторон теодолитного хода и координаты его пунктов в государственной системе ко­ординат, выполняют привязку теодолитного хода к существую­щим пунктам геодезической сети, координаты которых изве­стны. Чаще всего привязку выполняют непосредственным при­мыканием теодолитного хода к исходным пунктам. При таком примыкании на исходном опорном пункте А (см. рисунок 32, а) из­меряют примычный угол β между направлениями на другой опорный пункт С и на ближайшую точку теодолитного хода 1, а также длину стороны А1. Зная примычный угол β, можно от дирекционного угла направления АС перейти к дирекционному углу первой стороны хода А1 и, зная координаты пункта А и длину стороны А1, вычислить координаты точки 1.

Для контроля рекомендуется на (пункте А измерить не один, а два примычных угла β и β'. Их разность не должна отли­чаться от известного значения угла САD больше чем на 1'.

Рисунок 32 - Схемы привязки теодолитных ходов

к пунктам геодезической сети

Съемка ситуации местности

Для съемки ситуации применяются следующие способы, изло­женные ниже.

1. Способ перпендикуляров. Этот способ применяется при съемке ситуации и местных предметов, имеющих правильные геометрические формы, например, зданий, а также криволи­нейных контуров, например, рек, дорог и других вытянутых в длину контуров.

Перпендикуляры опускают из снимаемых точек здания или точек контура местности на стороны теодолитного хода обмера здания рулеткой.

На рисунке показана запись измерений при съемке берега реки способом перпендикуляров.

Рисунок 33 - Схемы съемки ситуации способом перпендикуляров

2. Способ угловых засечек (рисунок 34, а). Этот способ выгодно применять при съемке труднодоступных контуров, например, при съемке противоположного берега реки. В этом случае при точках 2 и 3 теодолитом измеряют одним полуприемом углы β₁, β_2, βз и β₄. Засечки точек а и б должны быть под углом не ме­нее 30° и не более 150°.

Рисунок 34 - Способы съемки ситуации:

а — угловых засечек; б — линейных засечек

Построением на плане этих углов получим точки а и б на противоположном, относительно линии теодолитного хода, бе­регу реки.

3. Способ линейных засечек. Способ применяется при съемке зданий (рисунок 34, б).

В этом случае положение точки А определяется измерением расстояний 6А, 6М и МА. Эти расстояния измеряются лентой или рулеткой, и они должны быть примерно равными. Для по­лучения на плане точки А надо построить треугольник 6МА. Положение точки В определяется аналогично, но измеряются расстояния 6N, 6Q, NB и QB, причем N Q — часть стороны тео­долитного хода 6—7.

4. Способ полярных координат или полярный способ. Суть полярного способа съемки ситуации заключается в том, что точки 1, 2, 3,... определяются в системе полярных координат, т. е. горизонтальными углами β₁, β_2, βз, образованными начальным направлением 7—8 и расстояниями 7-1, 7-2, 7-3 от точки полюса 7 до снимаемых точек.

Рисунок 35 - Способы съемки ситуации:

а — полярный; б — створов

5. Способ створов. Этот способ применяется при съемке то­чек, расположенных в створе линии теодолитного хода, либо в створе линии, опирающейся на точки теодолитного хода

При съемке ситуации составляется абрис. Абрис является схематическим чертежом, на котором показывают все снимае­мые точки с соблюдением порядка и взаимного расположения контуров местности между собой и относительно опорных ли­ний. Абрис составляется карандашом отдельно для каждой стороны теодо­литного хода и снятой ситуации с этой стороны.

Камеральные работы начинают с тщательной проверки вычислений в полевых журналах, и вычислений средних значений горизонтальных углов, только после этого данные полевых журналов ис­пользуют для дальнейших вычислений.

а) Вычисление дирекционного угла начальной стороны хода (привязка к опорной геодезической сети)

Составляют подробную схему пунктов съемочного обоснования и геоде­зической привязки. Из каталога выписывают в специаль­ный формуляр координаты исходных пунктов и решают обратную геодезическую задачу.

По уравненным примычным углам находят дирекционный угол начальной стороны полигона. Так, например, согласно рисунка 5 дирекционный угол линии опорной сети Лесная — Скальная (α _Л-С) находят по координатам этих пунктов

.

Дирекционный угол начальной стороны теодолитного хода вычисляют

примычный угол.

Для контроля вычисляют дирекционный угол линии Лесная — Берего­вая - Зная примычный угол β₂, вторично получают дирекционный угол начальной стороны: .

б) Вычисление горизонтальных приложений

Из полевого журнала в специальную ведомость горизонтальных проложений выпи­сывают измеренные длины линий (L), средние углы наклона (δ) и по фор­муле L₀=Lcosδ вычисляют горизонтальные проложения с точностью до 0,01 м..

в) Уравнивание замкнутого теодолитного хода

Из полевого журнала в ведомость вычисления координат выписывают средние значения измеренных углов, и подсчитывают их сумму. Угловую не­вязку вычисляют по формуле

где сумма измеренных углов;

теоретическая сумма углов, вычисляемая по формуле

_теор=180°(n-2),

где п — число вершин полигона.

Допустимую угловую невязку хода вычисляют по формуле

.

Если фактическая угловая невязка не превышает допустимой, то ее в виде поправок распределяют с обратным знаком поровну во все измерен­ные углы. Вычисляют исправленные углы полигона β _ИСП = β _ИЗМ + δ _β.

Контролем уравнивания углов является равенство ∑β _ИСП = ∑β _ТЕОР.

В графу «Дирекционные углы» выписывают вычисленный ранее дирек­ционный угол исходной начальной стороны хода и затем вычисляют дирекционные углы последующих сторон полигона по формулам:

(при правых углах),

(при левых углах).

Контролем вычисления дирекционных углов является повторное полу­чение дирекционного угла исходной начальной стороны.

Вычисляют румбы или табличные углы.

В соответствующую графу ведомости координат выписывают го­ризонтальные проложения длин линий в метрах.

Приращения координат вычисляют по формулам

Δx=L₀cosα; Δy = L₀sinα.

Приращения координат вычисляют с точностью до 0,01 м, пользуясь таблицами шестизначных значений тригонометрических функций углов или вычислительными машинами.

Вычисляют линейные невязки (f_x и f_y) в приращениях координат. Теоретиче­ская сумма приращений координат в замкнутом полигоне должна быть равна нулю, т. е. .

Практически из-за неизбежных ошибок угловых и линейных измерений суммы приращений дадут невязки .

Вычисляют абсолютную линейную невязку хода по формуле

.

Оценку точности выполненных измерений в теодолитном ходе производят по величине относитель­ной линейной невязки, которую вычисляют по формуле

,

где Р – периметр полигона.

Допустимая относительная невязка для замкнутого полигона не должна превышать . Если фактическая относительная невязка допустима, то допустимы и невязки в приращениях координат, что дает основание произвести уравнивание.

Линейную невязку распределяют в приращения координат с обратным знаком пропорционально длинам сторон с тем, чтобы сумма исправленных приращений была равна нулю. По исправленным приращениям координат вычисляют последовательно координаты всех вершин полигона (пример в таблице 2). Контролем вычисления является повторное получение координат исход­ной точки.

Построение плана теодолитной съемки

Графические работы состоят в построении плана теодолитной съемки на основе координат вершин теодолитного хода и абрисов съемки ситуации. Составление плана выполняется в следующей последовательности: 1) построение координатной сетки; 2) накладка теодолитного хода на план; 3) нанесение ситуации; 4) оформление плана.

Построение координатной сетки начинается с расчета необходимого числа квадратов по осям х и у. Пусть требуется составить план в масштабе 1:2000, при котором длина стороны квадрата сетки (10см) соответствует 200 м горизонтального проложения местности. Исходя из значений координат хода, определяют величины

;

,

где x_max, y_max — максимальные значения координат точек, округленные в большую сторону до величин, кратных длине квадрата сетки в данном масштабе;

x_min, y_min — минимальные значения координат, округленные в меньшую сторону до величин, кратных длине квадрата сетки в данном масштабе.

Координатные сетки 50X50 см удобно строить при помощи линейки Ф. В. Дробышева ЛД-1 .

Рекомендуемая литература:

1. [2] стр.163 -164, 166 - 172

2. [2] стр.172 – 178, 181 - 186

3. [4] стр.170 - 177

Раздаточный материал: [17, 18]

Контрольные задания для СРС (темы 10) [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

1. Методы съемки контуров и ситуации местности.

2. Привязка хода к пунктам геодезической сети.

3. Камеральная обработка теодолитного хода.

4. Построение сетки координат с помощью линейки Дробышева Ф.Н.

5. Особенности вычисления координат диагонального хода.