Лекции по "Геодезии"

Полигонометрические сети прокладываются между пунктами триангуляции (полигонометрии) высшего класса (разряда) или в виде самостоятельных сетей.

 

Высотная геодезическая  сеть

Для передачи высот на пункты геодезических  сетей местного значения выполняется  техническое (геометрическое) нивелирование. Техническое нивелирование производиться отдельными ходами, системами ходов и замкнутыми полигонами между пунктами нивелирования высших классов. Предельная невязка хода или замкнутого полигона не должна превышать ±50 мм или ±10 мм, где l–число километров в ходе или полигоне, а n–число станций в ходе или полигоне.

 

Плановые съемочные  сети

Развиваются от пунктов геодезических  сетей всех классов и разрядов проложением теодолитных, тахеометрических и мензульных ходов, а также  построением  геометрических сетей.

 

Высотные съемочные  сети

Создаются путем проложения ходов  нивелирования горизонтальным луче (теодолитом или кипрегелем с уровнем  на трубе) или тригонометрическим нивелированием. Невязки в ходах и полигонах  при нивелировании горизонтальным луче не должны превышать ±0.1 м, при тригонометрическом нивелировании ±0.2 м, где l–длина хода в км.

 

Съемка. Виды съемок

Для составления планов и карт выполняют  разнообразные съемки.

Съемка – это комплекс линейных и угловых измерений на местности, в результате которых получают план или карту.

Съемка состоит из 2 этапов:

1. Создание съемочного обоснования (съемочная сеть), т.е. определение координат и отметок пунктов съемочной сети;
2. Съемка контуров местности и рельефа.

Съемки делятся на контурные  и топографические.

К контурным съемкам относятся – теодолитные, к топографическим – мензульная, тахеометрическая, фото–теодолитная, аэро–фото– съемка и др.

Теодолитная съемка выполняется на основе съемочного обоснования, создаваемого в виде теодолитных ходов.

Теодолитный ход – это система ломаных линий, для которых измерены расстояния между точками и горизонтальные углы между сторонами. Бывают замкнутые и разомкнутые ходы, свободные и несвободные.

Свободный ход – ход, в котором имеются только необходимые исходные данные, а несвободный ход имеет избыточные данные.

 

Порядок работ  при теодолитной съемке:

1. Рекогносцировка – осмотр местности с выбором и закреплением будущих точек съемочного обоснования.
2. Привязка пунктов съемочного обоснования к пунктам ГГC. Для этого на местности выполняют измерения примычных углов и расстояний.
3. Измерение горизонтальных углов и длин сторон теодолитного хода. Горизонтальные углы измеряются способом приемов, расстояние при помощи стальной мерной ленты или рулетки в прямом и обратном направлениях, с относительной погрешностью не более 1:2000. Для определения горизонтального проложения также измеряют углы наклона местности теодолитом.
4. Съемка контуров местности (ситуации). Заключается в привязке этих контуров к пунктам съемочного обоснования.

 

Съемка контуров местности  выполняется следующими способами:

1. Способ перпендикуляров (способ прямоугольных координат)

2. Способ полярных координат

3. Способ угловых засечек

4. Способ  линейных засечек

5. Способ створов – применяется в тех случаях когда смешанный контур пересекает сторону теодолитного хода или ее продолжение.

По результатам съемки составляют абрис.

Абрис – это схематичный чертеж на котором изображены стороны теодолитного хода, снимаемые контуры и результаты угловых и линейных промеров (β и l)

Абрис может быть составлен для  всего хода или отдельно для каждой стороны.

Камеральная обработка результатов измерения теодолитного хода

1. Вычисление координат точек теодолитного хода.

Перед началом вычисления проверяют  все журналы (значения вычисленных  горизонтальных и вертикальных углов, горизонтальных проложений). Уравнивают горизонтальные углы, для этого вычисляют сумму измеренных горизонтальных углов:

Σβ_ф=β₁+β₂+…+β_n

Вычисляют теоретическую сумму  углов

Σβ_т=180º(n–2) – для замкнутого хода

Σβ_т=α_нач– α_кон±180º∙n – для разомкнутого хода

n – число измеренных углов

Вычисляют угловую невязку: f_β= Σβ_ф– Σβ_т сравнивая ее с допустимой: f_{β доп} =1.5t

 где t–точность отсчетного приспособления теодолита.

Невязка f_β по абсолютной величине не должна превышать допустимого значения f_{β доп}, в противном случае углы измеряют заново. Если условие вычисляют поправку в каждый угол и записывают в ведомость над значениями измеренных углов: δ_β=– f_β/n.

Контролем правильности распределения невязки служит равенство: Σδ_β=– f_β

Исправленные углы вычисляют по формуле: β_{i испр}= β_{i изм} + δ_{β i}

Для контроля подсчитывают сумму исправленных углов, которая должна быть равна  теоретической сумме углов: Σβ_испр= Σβ_т

Примычный угол β_прим не исправляют.

 

2.  Вычисление дирекционных углов и румбов.

По исходному дирекционному углу α_пт–I и исправленным значениям   углов определяют дирекционные углы сторон теодолитного хода:

α_n=α_n–1±180º–β_n – для правых углов

α_n=α_n–1±180º+β_n – для левых углов

Контролем правильности вычислений дирекционных углов является совпадение значения дирекционного угла начальной стороны α_I–II:

α_I–II= α_пт–1±180º–β_пр=α_V–I±180º–β₁

 

Вычисляют румбы

№ четв.	Дирекционный угол	Назв. румба	Формулы	Знаки приращения
				∆x	∆y
I	0º–90º	СВ	r=α	+	+
II	90º–180º	ЮВ	r=180º–α	–	+
III	180º–270º	ЮЗ	r=α–180º	–	–
IV	270º–360º	СЗ	r=360º–α	+	–

 

3. Вычисление приращений координат

По значениям дирекционных углов  и горизонтальными проложениям  сторон теодолитного хода вычисляют приращения координат с точностью до 0.01м:

∆х=d·cos r

∆у=d·sin r

Знаки приращения координат определяют в зависимости от названия румба.

 

4. Вычисление линейных невязок по осям координат

Находят суммы вычисленных приращений

И теоретические суммы приращений

ΣΔх_т=х_кон–х_нач

ΣΔу_т=у_кон–у_нач

Линейные невязки по осям координат

f_x= Σ∆х_ф– Σ∆х_т

f_у= Σ∆у_ф–Σ∆у_т

Вычисление абсолютной и относительной  невязок теодолитного хода

f_абс =

Определяют относительную линейную невязку f_отн теодолитного хода: f_отн=

где Р – периметр хода.

Допустимое значение относительной невязки не должно превышать погрешности линейных измерений . Если это условие нарушено, то длины линий перемеряют, а если выполняется, то вычисляют поправки в вычисления координат:

Поправки округляют до 0.01 мм и выписывают их со своими знаками над соответствующими приращениям ∆х и ∆у.

Сумма поправок должна равняться невязке  с обратным знаком:

Σδ_Δx=–f_x

Σδ_Δy=–f_y

Вычисляют исправленные приращения координат и записывают результаты в ведомость:

∆х_испр= ∆х_{выч  +} δ_Δх

∆у_испр= ∆у_{выч  +} δ_Δу

Для контроля определяют суммы исправленных приращений координат, которые должны быть равны теоретическим суммам приращений:

∆х_испр= Σх_т

∆у_испр= Σу_т

 

5. Вычисление координат точек теодолитного хода

x_n=x_n–1+∆x_{n испр}

y_n=y_n–1+∆y_{n испр}

Контролем вычислений служит получение  координат известных точек х₁ и у₁:

x₁=x_пт+∆x_пт–1= x_V+∆x_V–I

y₁=y_пт+∆y_пт–1= y_V+∆y_V–I

Вычисленные значения координат вершин теодолитного хода записывают в ведомость.

 

6. Построение плана теодолитной съемки.

Построение координатной сетки: на листе бумаги проводят две пересекающиеся линии и от точки их пересечения  откладывают произвольные равные отрезки  при помощи циркуля. Получают точки  АВСД, где ОА=ОВ=ОС=ОД. Соединив эти  точки получают правильный прямоугольник. Вспомогательные линии стирают, на сторонах прямоугольника откладывают по 10 см и строят квадраты – сетку. Правильность построения сетки квадратов проверяют по равенству длин сторон и длин диагоналей – циркулем–измерителем.  
Точки пересечения всех координатных линий по диагонали должны лежать на одной прямой.

 

Оцифровка координатной сети.

Производиться в соответствии с масштабом чертежа таким образом, чтобы значение координатных линий были кратны 10 см в заданном масштабе и все точки съемочного обоснования поместились на чертеже и расположились по возможности в средней его части.

 

Нанесение точек  съемочного обоснования.

Контролем правильности будет служить  равенство дирекционных углов сторон на плане и в ведомости и  равенства длин сторон на плане и ведомости.

 

Нанесение ситуации на план.

Ситуация наносить по абрису и изображается условными знаками, при этом вспомогательные  линии на план не переносят.

 

Оформление  надписи на плане.

Вдоль северной рамки подписывают  название чертежа, вдоль южной – масштаб, внизу справа – год съемки и исполнитель.

 

Тахеометрическая  съемка

Выполняется на основе планово–высотного съемочного обоснования. Съемочное обоснование создается в виде:

 

Уменьшение точности съемочного обоснования		Теодолитно–нивелирных ходов Углы в теодолитном ходе измеряют теодолитом, длины линий – мерной лентой или рулеткой, превышения между  точками съемочного обоснования  определяют геометрическим нивелированием «из середины».
		Теодолитно–высотных ходов Превышения – тригонометрическим нивелированием.
		Тахеометрические ходы Горизонтальные и вертикальные углы – теодолитом, расстояние при  помощи нитяного дальномера, превышения из тригонометрического нивелирования.

 

Приборы, используемые при тахеометрической съемке:

1. Теодолиты–тахеометры: Т30, 2Т30

Измеряют горизонтальные и вертикальные углы, расстояния по нитяному дальномеру, превышения h и горизонтальные проложения d вычисляют.

2. Тахеометры–автоматы: ТА–2

Дают возможность при помощи специальных реек сразу отсчитывают h и d.

3. Электронные тахеометры: ELTA, LEICA, TRIMBL

Дают возможность определять h, d, координаты точки (х, у, h), записывать всю информацию на электронные носители и обрабатывать с помощью специального программного обеспечения.

 

Тахеометрическая съемка позволяет  одновременно снимать ситуацию и рельеф; съемка производиться с точек съемочного обоснования (станций); контуры снимают полярным способом, рельеф – тригонометрическим нивелированием. Во время съемки на характерные точки ситуации и рельефа (реечные точки) устанавливают рейку, съемка производиться только при одном положении вертикального круга.