kniga_9
.pdfтріангуляції (1, 2) обличчям до опознака, то пункт і кут з лівої сторони будуть “1”, а з правої сторони – “2”.
У випадках, коли між суміжними пунктами тріангуляції 1, 2 і 2, 3 немає видимості, але є видимість на інші суміжні пункти (4, 5, 6, 7, 8) (рис. 156), то для обчислення координат опознака користуються формулами тангенсів або котангенсів дирекційних кутів (формули Гаусса). З цією метою на пунктах тріангуляції 1, 2, 3 теодолітом вимірюють прилеглі кути 1; 2; 1; 2; 1; 2. Маючи дирекційні кути ліній 1–4, 1–5, 2–6, 2–7, 3–4, 3–8, які уміщуються в каталогах координат пунктів тріангуляції або обчислюються за координатами пунктів, розв’язуючи обернені геодезичні задачі і виміряні прилеглі кути, обчислюють дирекційні кути напрямів 1-р; 2-р; 3-р з пунктів тріангуляції на опознак. Користуючись формулами Гаусса, двічі обчислюють координати опознака:
xp x1tg 1 p x2tg 2 p y2 y1 ; tg 1 p tg 2 p
y p (xp x1 )tg 1 p y1 (xp x2 )tg 2 p y2 ,
Рис. 156
205
Якщо один з дирекційних кутів ( 1-р; 2-р; 3-р) близький до 90°або 270° (в межах 15 ), то для обчислення координат опознака застосовують формули котангенсів дирекційних кутів:
yp y1ctg 1 p y2ctg 2 p x2 x1 tg 1 p tg 2 p
xp ( yp y1)ctg 1 p x1 ( yp y2 )ctg 2 p x2
Координати опознака обчислюють спочатку з однієї пари, а потім з другої пари напрямів.
При допустимій різниці координат планових опознаків, одержаних з двох обчислень, визначають середнє значення координат опознака.
С по с іб о б ер не но ї зас іч к и Визначення координат планових опознаків оберненою засічкою є
найбільш економічне і швидке. Обернена засічка застосовується в відкритій місцевості, якщо з землі (місця РП) є видимість на чотири пункти тріангуляції (рис. 157), а відстань між опознаками і будь-яким вихідним пунктом повинна бути не менша 0,8–1,0 км, а два суміжних кути на опознаку повинні бути не менше як по 30 і не більше 150 .
Рис. 157
Суть оберненої засічки полягає в тому, що ми установлюємо теодоліт над опознаком, вимірюємо горизонтальні кути між напрямами на пункти тріангуляції. За допомогою виміряних кутів і
206
координат пунктів тріангуляції, між якими виміряли кути, обчислюють координати опознаків. Обчислення ведуть в такій послідовності:
1. Вихідні пункти тріангуляції нумеруються за ходом годинникової стрілки, починаючи від напряму, який вибрали за початковий, і відповідно позначають кути від початкового напряму через ; ; .
2. За формулою Деламбра обчислюють дирекційний кут напряму
1–Р:
tg |
|
|
( y2 |
y1 )ctg ( y1 |
y3 )ctg x3 |
x2 |
. |
1 p |
|
|
|
|
|||
|
|
(x2 |
x1 )ctg (x1 |
x3 )ctg y2 |
y3 |
||
|
|
|
За формулою Деламбра визначають румб напряму 1–Р і відповідно до знаків чисельника та знаменника визначають чверть і від румба переходять до дирекційного кута.
3.Обчислюють дирекційні кути всіх напрямів:
2 p 1 p ; 3 p 1 p ; |
4 p 1 p . |
4. За формулами Гаусса двічі обчислюють координати опознака. Для цього утворюють дві пари напрямів, за якими обчислюють координати опознака. Наприклад, перша пара напрямів з пунктів тріангуляції 1 і 2, в другу пару слід взяти напрямок, який не використовувався в формулі Деламбра, тобто пункт тріангуляції 4. Комбінації пар слід підбирати так, щоб кути біля опознака були по можливості близькі до 90 і не менше 30° , але не більше 150 .
С по с іб ко м б і но в а но ї з а січ к и Комбінована засічка застосовується в тих випадках, коли з
опознака видно тільки три напрями і хоча б з одним з них була взаємна видимість (рис. 158). На опознаку теодолітом вимірюють кути: , , і переходять з теодолітом на пункт тріангуляції 1, з якого видно опознаки і на ньому вимірюють прилеглі кути і . Ця засічка може застосовуватись у відкритій або напіввідкритій місцевості.
Для обчислення координат опознака спочатку за допомогою прилеглих кутів і двічі обчислюють дирекційний кут напряму 1–Р.1 p 1 4 і 1 p 1 5 і обчислюють середнє значення, якщо розбіжність між ними не перевищує 30 . Після цього за допомогою
виміряних кутів |
і обчислюють дирекційні кути напрямів: |
2 p 1 p і |
3 p 1 p . Маючи дирекційні кути всіх напрямів |
і координати вихідних пунктів, за формулами Гаусса двічі обчислюють координати опознака.
207
Рис. 158
§130. Визначення координат опознаків полярним
іпаралактичним способами
По л яр н и й с по сі б Полярний спосіб (вус) визначення координат опознаків
застосовують у випадках, коли опознак знаходиться близько від пункту тріангуляції (рис. 159).
Для визначення координат опознака, вимірюють віддаль b (базис) від пункту тріангуляції до опознака в прямому і зворотному напрямах, а на пункті тріангуляції (1) теодолітом вимірюють прилеглі кути 1 і 2 між базисом і суміжними пунктами тріангуляції (2, 3). Крім цього для контролю на опознаку (Р) теодолітом вимірюють кути 1 і 3 між базисом і суміжними пунктами тріангуляції (4, 5).
У випадках, коли безпосередньо на місцевості виміряти базис b не можливо, його визначають як неприступну відстань.
Координати обчислюють в такій послідовності: |
|
|
|
|
||||
1. |
Розв’язуючи обернені геодезичні задачі, визначають |
|||||||
дирекційні кути ліній 1–2 і 1–3, тобто 1–2 |
і 1–3. |
|
|
|
|
|
||
2. |
Двічі |
визначають дирекційний |
кут |
виміряної |
лінії b |
|||
( 1 p )1 |
1 2 |
1 ; ( 1 p )2 1 3 2 і обчислюють середнє значення |
||||||
дирекційного кута лінії 1–Р з двох його значень |
|
|
( 1 p )1 |
( 1 p )2 |
. |
|||
|
|
|
||||||
|
|
|
1 p |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
208 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 159
3. Обчислюють прирости координат і координати опознака за формулами:
x bcos 1 p ; |
y bsin 1 p ; |
xp x1 x ; |
y p y1 yx . |
4.Для контролю правильності обчислення координат опознака
обчислюють дирекційний кут лінії 4–Р, тобто 4–р і віддаль 4 – Р = d, розв’язуючи обернену геодезичну задачу.
5.Обчислюють кут 1обч, як різницю дирекційних кутів4–р– 1–р = 1обч (правий напрям мінус лівий напрям) і порівнюють його
зкутом 1вим. 1обч – 1вим = . Розходження не повинні перевищувати:
При d, |
2,2 |
2,7 |
3,3 |
4,0 |
5,0 |
6,7 |
10,0 |
|
км |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
3 30 |
2 30 |
2 00 |
1 40 |
1 20 |
1 00 |
40 |
209
Пар а ла к т ич н и й с п о сі б Якщо між пунктом тріангуляції (1) і опознаком (Р) немає
видимості, то для визначення координат опознака можна застосувати паралактичний спосіб (рис. 160).
Рис. 160
Суть способу полягає в наступному: на місцевості вибирають два базиси b1 і b2, кінці яких зручні для спостережень з пункту тріангуляції
іопознака, вимірюють їх в прямому і зворотному напрямах.
Втрикутниках теодолітом вимірюють по два кути в їх вершинах;
треті кути в цих трикутниках одержують як доповнення до 180 . За теоремою синусів обчислюють всі сторони цих трикутників і по вичислених сторонах і їх дирекційних кутах двічі, як в теодолітних ходах (1-Доп-1-Р і 1-Доп-3-Р), обчислюють координати опознака.
210
§ 131. Визначення координат опознаків способами знесення координат та лінійною засічкою
Спосіб знесення координат застосовують в тих випадках, коли опознак знаходиться поблизу точки координати якої відомі (водонапірна башта, фабрична труба і т. п.), але на ній неможливо виміряти теодолітом прилеглі кути і віддаль від точки до опознака
(рис. 161).
Рис. 161
В таких випадках на місцевості вимірюють базиси b1 і b2, а теодолітом кути 1, 2, 3, 4, 5, 6. Обчислення координат опознака
виконують в такій послідовності: |
|
|
|
1. В трикутниках 1РДоп-1 і |
1РДоп-2 визначають кути |
І і ІІ. |
|
І = 180 – (2 + 5); |
ІІ = 180 – (3 + 6) |
і за теоремою синусів |
двічі |
визначають сторону 1 – Р = S: |
|
|
S |
b1 sin5 |
; |
S |
|
|
b2 sin 6 |
; |
S |
S1 S2 |
. |
|
2 |
|
||||||||||
|
|||||||||||
1 |
sin I |
|
|
|
sin II |
|
2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Розходження S1 – S2 = fабc не повинно перевищувати 1/1000 довжини S. 2. Розв’язуючи обернену геодезичну задачу, визначають
дирекційний кут і горизонтальну проекцію лінії 1–2:
tg 1 2 |
|
y2 |
y1 |
d1 2 |
|
x |
|
y |
. |
|
x2 |
x1 |
cos 1 2 |
sin 1 2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
211
3.В трикутнику 1 2 Р визначають кути і :
sin |
S sin 1 |
; |
180 (1 ) . |
|
|||
|
d1 2 |
|
4.Обчислюють дирекційний кут лінії 1–Р: 1 p 1 2 .
5.Маючи дирекційний кут лінії 1–Р і її довжину S, обчислюють координати опознака:
x S cos 1 p ; |
y S sin 1 p ; |
xp x1 x ; |
y p y1 y . |
Контроль правильності обчислення координат одержують з обчислення кута 4, який не використовувався в обчисленні координат опознака. Для цього за допомогою координат опознака Р і пункту тріангуляції 3 обчислюють дирекційний кут 3 p . Після цього
обчислюють кут 4, як різницю дирекційних кутів 1 p 3 p 4обч . Одержане значення кута 4обч порівнюють із значенням кута 4вим , розходження не повинно перевищувати допусків, приведених в § 130.
Лі н і й на з ас іч ка З застосуванням в геодезичній практиці різних фазових
віддалемірів стало можливим визначати координати опознаків лінійними засічками. З цією метою вимірюють віддалі між опознаком Р і пунктами тріангуляції А і В (рис. 162).
Рис. 162
212
По виміряних лініях а і b і координатах пунктів тріангуляції А і В обчислюють координати опознака. За допомогою координат пунктів тріангуляції А і В обчислюють дирекцїйний кут лінії AB і її довжину АВ = Р. Таким чином в трикутнику АРВ відомі всі три сторони а, b, р, можна обчислити всі три кути користуючись формулою:
a2 b2 p2 2bp cos A ; |
cos A |
b2 p2 a2 |
. |
|
|||
|
|
2bp |
Якщо кути обчислені правильно, то сума всіх трьох кутів трикутника повинна дорівнювати 180 .
Обчисливши всі кути в трикутнику АРВ, обчислюють дирекційні
кути ліній АР і ВР AP AB A , |
BP AB 180 B і, маючи |
виміряні сторони АР = b і AР = а, |
двічі обчислюють координати |
опознака: |
|
x1 b cos AP ; |
y1 bsin AP ; |
x2 a cos BP ; |
y2 a sin BP ; |
xp xA x1 ; |
y p yA y1 ; |
xp xB x2 ; |
y p yB y2 . |
Якщо розходження обчислених координат опознака не перевищує допустимої величини, то обчислюють середнє з двох обчислених значень.
§ 132. Визначення координат опознаків способами тріангуляційних побудов
У відкритій місцевості для визначення координат опознаків користуються методом тріангуляції. Він полягає в тому, що на сторонах трикутників державної геодезичної мережі, як на базисах, будують системи трикутників, в яких, як правило, вимірюють всі три кути.
Т р ик ут н и к Якщо на місцевості побудувати трикутник, у якого однією
вершиною є опознак Р, двома іншими – пункти тріангуляції (полігонометрії) (рис. 163), і виміряти теодолітом всі кути 1, 2, 3, які повинні бути не менше 30° і не більше 120 , то координати опознака можна обчислити в такій послідовності:
213
1. |
Обчислюють |
кутову |
нев’язку |
в |
трикутнику |
( 1 2 |
3 ) 180 f |
і виправляють виміряні |
кути. |
Якщо кути |
вимірювались оптичним теодолітом серії Т30 то нев’язка не повинна перевищувати 1,5 .
2.За координатами пунктів 1 і 2, розв’язуючи обернену
геодезичну задачу, визначають дирекційний кут 1–2 лінії 1–2 і її довжину d1–2.
3.За теоремою синусів обчислюють сторони трикутника 1–Р і 2–Р.
4.Обчислюють дирекційні кути сторін трикутника 1–Р і 2–Р:
2 p 1 2 1 ; 2 p 1 2 180 2 .
5. По обчислених сторонах і дирекційних кутах сторін трикутника двічі обчислюють координати опознака (див. § 131).
Рис. 163
Гео дез ич н и й чо т ир и к у т н ик Якщо розпізнавальний знак Р видно тільки з двох пунктів
тріангуляції 1 і 2 (рис. 164), при цьому кути на пунктах тріангуляції 1 або 2 менші 30 , то користуються допоміжною точкою С, яку видно із цих пунктів, крім цього з точки С повинно бути видно пункти тріангуляції 1 і 2 і опознак Р. В такому випадку на всіх точках вимірюють теодолітом всі кути. Після вимірювання кутів у кожному трикутнику обчислюють кутові нев’язки, і якщо вони не перевищують допустиму величину, виправляють виміряні кути. За координатами вихідних пунктів 1 і 2 і виправлених кутів за формулами Юнга обчислюють координати допоміжної точки С, а потім двічі з трикутників 2СР і С1Р обчислюють координати опознака Р.
214