Тема: Теодолітна полігонометрична зйомка

Обладнання: теодоліт типу Т30, рулетка, журнали вимірювання довжин сторін теодолітного ходу, горизонтальних та вертикальних кутів.

Загальні відомості

У роботах пов'язаних із землеустроєм застосовують топографічні зйомки місцевості. Топографічна зйомка місцевості - це сукупність топографо-геодезичних робіт, в результаті яких створюється знімальний оригінал карти або плану місцевості. Топографічні зйомки виконуються наземними і аерофотографічними методами. До наземних методів відносяться теодолітна, тахеометрична, мензульна і фототеодолітна зйомки.

Аерофототопографічна зйомка виконується стереотопографічним і комбінованим методом.

Вибір методу визначається економічною доцільністю, яка в свою чергу залежить від розмірів території, що знімається, її заселеності, забудови, складнощі рельєфу і т.д.

Теодолітну зйомку застосовують головним чином при зйомці місцевості з капітальною забудовою. Вона включає зйомку деталей фасадів будівель, проїздів і внутрішньоквартальних територій. Мензульну і тахеометричну зйомки застосовують при інженерно-геодезичних дослідженнях в основному для зйомки не «жорстких» контурів.

Теодолітна зйомка проводиться в два етапи: перший - побудова знімальної мережі і другий - зйомка контурів.

Справжня лабораторна робота присвячена виконанню першого етапу - створенню знімального обгрунтування, яке зазвичай будується методом полігонометрії по точності теодолітного ходу.

Виконання роботи.

Об’єкт зйомки обирається викладачем для кожної бригади. В якості учбового полігону можуть бути використані коридори учбового закладу або реальна ситуація місцевості. Для створення планового зйомочного обґрунтування на виділеній бригаді ділянці, прокладають (у вигляді замкнутого полігона) теодолітний хід (рис. 5.1). Кількість точок відповідає кількості студентів в бригаді. При цьому виконуються наступні роботи:

- рекогносцировка ділянки місцевості та закріплення точок теодолітного ходу;

- вимірювання горизонтальних кутів та довжин сторін;

- прив’язка основного теодолітного ходу до пунктів опорної геодезичної мережи;

- обробка результатів вимірювання та підготовка звіту.

Рис.5.1. Схема теодолітного ходу в коридорі академії.

Рекогносцировка ділянки місцевості слугує для кінцевого виборуі закріплення на місцевості вершин теодолітного ходу, визначення варіанта прив’язки до пунктів і сторін опорної геодезичної мережі. Виконується окомірна зйомка за наслідками якої складається абрис та схема теодолітного ходу. Точки теодолітного ходу обирають з таким розрахунком, щоб з них було зручно виконувати кутові та лінійні вимірювання, а також виконувати зйомочні роботи. Між суміжними вершинами кутів повороту повинна бути гарна взаємна видимість. Вершини теодолітного ходу закріплюють кілками, які забивають у рівні з землею. Довжини сторін у теодолітних ходах мають бути в межах:

- на забудованих територіях не більше 350 м і не менше 20 м;

- на незабудованих територіях не більше 350 м і не менше 40 м.

В учбових цілях допускається зменшення довжин сторін теодолітних ходів.

Для вимірювання сторін теодолітного ходу використовується стальна мірна стрічка довжиною 20 м і комплект шпильок або рулетка довжиною 30 або 50 м. Перед початком вимірюваннь мірні прибори компарують, тобто визначають їх фактичну довжину шляхом порівняння з еталоном у результаті отримують поправки за компарування.

Кожна сторона вимірюється двічі: в прямому і зворотному напрямку із зміщенням проміжних точок. Точність відліку по стрічці – не грубіше 1см. Розходження між двома вимірюваннями не повинні перевищувати 5 см на 100 м, різниця прямого та зворотного вимірювання, віднесена до середньої довжини лінії не повинна бути більше 1:2000, в іншому ж випадку лінію необхідно виміряти знову. У процесі вимірювання мірний прилад вкладають у створі вимірюваної лінії по теодоліту і придають їй однаковий натяг.

Якщо вимірювана лінія перевищує довжину мірного приладу, то її розбивають на декілька відрізків. Відрізки закріплюють тимчасовими проміжними точками в створі лінії. Довжину вимірюваної лінії обчислюємо по формулі:

де l - довжина мірного приладу;

n - число вкладень;

r - величина залишку.

Для визначення координат точок зйомочного обґрунтування і створення планів необхідна горизонтальна проекція кожної лінії, тобто на кожному прольоті треба визначати кути нахилу лінії до горизонту. Кут нахілу визначаеться теодолітом або екліметром.

Горизонтальна проекція кожної лінії визначаеться по формулі:

,

де Д - измеренная наклонная длина; δ - угол наклона.

При вимірюванні ліній теодолітного ходу на вазі, то в виміряну довжину вводять поправку за провисання рулетки.

Вимірювання горизонтальних кутів. Після встановлення теодоліта в робоче положення над точкою приступаємо до вимірювання кутів повороту. Вимірювання кутів виконуємо методом прийомів одним повним прийомом (при двох положеннях вертикального круга), з перестановкою алідади відносно лімба на декілька градусів між напівприйомами. Розбіжності між значеннями кутів, отриманих із напівприйомів, не повинні перевищувати 1¢ для теодолітів тридцятисекундної точністі, або 1.5¢ для одномінутних теодолитів (в іншому ж випадку вимірювання виконуються повторно).

Дані кутових та лінійних вимірювань записують у журнали (табл.. 5.1 та 5.2).

Таблиця 5.1

Журнал вимірювання горизонтальних кутів

Теодоліт Т30 №________ Дата________

Місце роботи: _________________________ Виконувач ___________

Точки	Відліки по горизонтальному кругу	Значення кута в напівприйомі	Значення кута в прийомі	Схема
стоян-ня	візу- вання	КЛ	КП	КЛ КП	βср.
°	′	°	′
Т-2	Т-1					65° 10′	65° 10′
Т-3					65° 10′

Кутові нев'язки в теодолітних ходах не повинні перевищувати величину:

де n - кількість кутів у ході.

Таблиця 5.2

Журнал лінійних вимірювань

Рулетка: №4 Дата: ____________

Місце роботи: _________________________ Виконувач ___________

Вимірюваний інтервал;	Темп.	Відліки (П-3)	Схема
I вимірювання	II вимірювання
3-4		48.186	48.328
3-x1	t=13°C	0.048	0.192
	48.138	48.136
		(3-x1)ср=48.137 м
		41.834	41.778
x1-4	t=14°C	0.107	0.054
	41.727	41.724
		(x1-4)ср=41.726 м
3-4		52.862 м

За візирні цілі використовують вішки а при коротких відстанях – шпильки. Для послаблення впливу похибки вимірювання кутів необхідно ретельно центрувати інструмент над точкою. В залежності від довжин сторін кута що вимірюють вибирають спосіб центрування (табл.. 5.3).

Таблиця 5.3

Вибір способу центрування

Центрування приладів та марок виконують з точністю 3 мм.

Знімальну мережу розвивають від пунктів державних геодезичних мереж та розрядних мереж згущення Викладач видає координати вихідної першої точки й дирекційний кут вихідній сторони відповідно до номера за списком (дані наведені в табл.. 5.4).

Таблиця 5.4

Вихідні дані

Перед тим як приступати до вимірів необхідно виконати перевірки і юстировки теодоліта. Рулетка повинна бути прокомпорована.

Кожен студент повинен самостійно виміряти один кут способом повного прийому (при КЛ і КП) та його довжини сторін.

Камеральна обробка результатів вимірювань складається з обчислювань координат точок теодолітного хода та оформлення планшету.

Обчислення результатів вимірювань у замкнутому теодолітному ході виконують у такій послідовності:

1) перевіряють у польовому журналі обчислення кутів, середніх кутів і середніх довжин ліній ходу, обчислюють горизонтальні проложення сторін полігона;

2) заносять у відомість обчислення координат (табл. 5.5):

- номери точок кутів;

- середні величини виміряних горизонтальних кутів;

- величини горизонтальних проложень сторін;

- величину дирекційного кута вихідного напрямку лінії;

- координати початкової точки ходу;

3) обчислюють фактичну суму середніх величин виміряних кутів

порівнюють її з теоретичною сумою

де n - число кутів у ході

4) обчислюють фактичну кутову нев'язку і порівнюють її з допустимою нев'язкою

5) якщо, то фактичну нев'язку розподіляють з оберненим

знаком порівну на всі виміряні кути, тобто знак поправок у кути обернений знаку нев'язки (якщо величина нев'язки незначна, то її розподіляють на кути з короткими сторонами);

6) якщо сума поправок дорівнює величині нев'язки з оберненим знаком, то обчислюють величини виправлених кутів, як алгебраїчну суму поправки і величини виміряного кута;

7) якщо сума величин виправлених кутів дорівнює теоретичній сумі то обчислюють величини дирекційних кутів - дирекційний кут напряму лінії наступної дорівнює дирекційному куту напряму даної лінії плюс 180° і мінус виправлений кут, вправо за ходом, що лежить між цими лініями;

8) обчислюють величини румбів і визначають їх назви та знаки приростів координат, тобто знаки Δx і Δу;

9) обчислюють прирости Δх і Δу координат точок;

10) визначають знаки і величини нев'язок fx і fy за осями координат як алгебраїчні суми приростів Δx і Δу:

fx=Σ Δx₀; fy= Σ Δу₀,

11) Визначають загальну нев'язку

та відностну нев'язку

де Р - периметр полігона;

якщо, то розподіляють нев'язки.

12) нев'язки fх і fу розподіляють з оберненим знаком прямо пропорціонально довжинам сторін відповідно на прирости Δх₀ і Δу₀, тобто вводять поправки в прирости координат

і т.д.,

тут Р - периметр ходу, виражений у сотнях метрів;

d_1-2, d_2-3 -горизонтальні проложення сторін 1 -2, 2-3 ходу в сотнях метрів;

якщо суми поправок δX_i i δY_i дорівнюють величинам f_х і f_Y нев'язок з оберненим знаком, тобто

то знайдені поправки алгебраїчно підсумовують з відповідними приростами і одержують виправлені прирости координат, алгебраїчна сума яких повинна дорівнювати теоретичній (у замкнугому ході ΣΔX_випр.=0, ΣΔY_випр.= 0)

14) за виправленими приростами координат від точок з відомими координатами послідовно алгебраїчне обчислюють координати всіх точок ходу, тобто:

…………………. ………………….

…………………. ………………….

Контроль обчислення полягає в тому, що треба знову одержати координати тієї ж точки замкнутого ходу, від якої почали обчислювати.

Таблица 5.5

Відомість обчислення координат

№ кутів

Величини кутів

Дирекційні кути

Румби

Гориз. пролож. сторін

Прирости координат

Координати

Виміряні

Виправлені

обчислені

виправлені

±

X

±

Y

º

'

º

'

º

'

назв.

º

'

м

±

Δx

Δy

±

Δx

Δy

Σβф=

Σβв=

Σd=

ΣΔxв=

ΣΔyв=

Σβт=

ΣΔx0= fx=

ΣΔy0= fy=

fβф =

fs=

fβдоп=

Оформлення планшету.

Планшет виконують добре загостреним креслярським олівцем на спеціальному креслярському папері. При побудові плану насамперед будують координатну сітку. Для цього застосовують спеціальну лінійку Дробишева (рис.5.2). Це металева лінійка з одним скошеним краєм і шістьма вирізами посередині. Один з країв кожного вирізу скошений: у першого вирізу, позначеного нулем, - по прямій лінії, а в усіх - по дугах кіл з радіусами 10, 20, 30 40 і 50 см від початкового. Кінець лінійки скошено по дузі радіуса, який дорівнює довжині діагоналі квадрата з стороною 50 см. З допомогою такої такої лінійки можна побудувати сітку квадратів з довжинами сторін в 10 см розміром 50x50 см.

Рис.5.2. Лінійка Дробишева

Для побудови сітки квадратів лінійку кладуть паралельно нижньому краю аркуша паперу і, відступивши від нього 5-6 см. проводять по скошеному краю лінійки тонку лінію і, зсунувши лінійку серединами вирізів на цю лінію, перетинають прокреслену пряму штрихами по скошеному краю кожного вирізу (рис. 5.3).

Рис.5.3.Побудова сітки квадратів

Укладають лінійку вздовж лівого краю аркуша (рис.4), суміщують нульовий штрих з точкою А (перетин прямої з крайнім лівим штрихом), водночас стежать, щоб вісь лінійки була приблизно перпендикулярна до прямої АВ, і проводять штрихи по кожному скошеному вирізу. Потім кладуть лінійку по діагоналі (рис. 5.5), сумістивши нульовий штрих з крайнім правим штрихом у точці В.

Рис 5.4. Побудова сітки квадратів

Рис.5.5. Побудова сітки квадратів

Прокреслюють дугу на кінці лінійки перетнувши останній верхній штрих у точці С. таким чином побудовано прямий кут з вершиною в точці А і сторонами довжиною в 50 см. точно так само будують прямий кут з вершиною в точці В (рис. 5.6), для чого перекладають лінійку спочатку до лінії ВД (приблизно перпендикулярно лінії ВА) і проводять штрихи, а потім по діагоналі АД.

Перевіряють правильність побудови сітки координат, для чого лінійку кладуть за напрямком СД, суміщують нульовий штрих з точкою С, проводять штрихи по кожному скошеному вирізу і останній повинен співпасти в точці Д, відхилення можна допустити не більше 0,2 мм.

Рис.5.6. Побудова сітки квадратів

Одержані протилежні штрихи з'єднують тонкими лініями, проведеними по скошеному краю лінійки.

Сітку координат (рис. 5.7) необхідно будувати дуже точно, бо помилки в сітці позначаються при складанні плану. Для контролю побудови координатної сітки перевіряють циркулем - вимірником рівність діагоналей усіх квадратів.

Координатну сітку оцифровують, намічаючи початок координат в залежності від масштабу плану і найменших величин координат точки зйомочного обгрунтування. Наприклад: X_min=6194,34 м, Y_min=4026,72 м а план необхідно скласти в масштабі 1:2000. Оцифровку абсцис необхідно починати з 6000 м, а ординат - з 4000 м. Надписують координати вершин квадратів в кілометрах (рис. 5.7).

Для нанесення на папір точок за координатами спочатку визначають в якому квадраті вона розміститься. Наприклад: координати точок 5 і 6:

Х₅ = 4264,33м, У₅ = 4146,42м

Х₆ = 6523,74 м, У₆ = 4321,36 м.

Рис.5.7. Нанесення точок за координатами

Точка 5 по осі X має бути в другій знизу смузі квадратів між підписами абсцис 6,2÷6,4 і в смузі квадратів між підписами ординат 4,0÷4.2. Отже точка 5 повинна бути в квадраті, розміщеному в перетині визначених смуг.

Щоб одержати на папері положення точки 5 треба відкласти вгору -на північ від лінії 6,2 - відрізок 64,38 м в масштабі плану (тобто 32.21 мм) і правіше - на захід від лінії 4,0 - відрізок 146,42 м (тобто 73.21 мм). Аналогічно одержують положення точки 6. Правильність нанесення точок перевіряють величиною горизонтального проложення лінії 5-6, яка повинна відповідати відстані між точками на папері в масштабі плану. Найбільше відхилення не повинно перевищувати 0,2 мм.

Складений олівцем план теодолітного ходу оформляють кольоровою тушшю згідно з "Умовними знаками", які обов'язкові для всіх відомств і закладів держави.

Лабораторна робота № 6

Тема:Теодолітна зйомка контурів.

Завдання: Виконати теодолітну зйомку контурів, побудувати контурний план місцевості.

Спосіб прямокутних координат використовують для зйомки точок, розташованих на відкритій місцевості поблизу сторін теодолітного ходу. Для визначення положення кутів будь-якої будівлі , , , достатньо опустити на лінію 2-3 теодолітного ходу (рис. 6.2) перпендикуляри і виміряти відстані , , від твердої точки 2 по лінії теодолітного ходу до основ перпендикулярів і довжини перпендикулярів , , .

При побудові плану до лінії 2-3 теодолітного ходу, положення точок якого нанесено на план, у масштабі відкладаємо відрізки , , , тобто отримуємо положення основ перпендикулярів, в яких відновлюють перпендикуляри і по ним відкладають у масштабі плану значення , , і таким чином отримують на плані точки , , кутів будівлі. З’єднавши ці точки, маємо зображення двох стін споруди, зображення останніх двох стін отримуємо, накресливши лінії паралельні , і , .

Рис.6.2. Спосіб прямокутних координат

Таким чином на плані отримуємо положення будівлі. Аналогічним способом можна отримати зображення на плані та інших об’єктів місцевості. Перпендикуляри вимірюють рулеткою, а відстань від твердої точки до основи перпендикуляра беруть відлік по металевій стрічці, вкладеній у створі ліній 2-3 теодолітного ходу за допомогою теодоліта, встановленого над точкою 2. При невеликій довжині перпендикулярів (не більше 4, 6, 8 м при зйомках відповідно у масштабах 1:500, 1:1000, 1:2000) їх встановлюють «на око». При великих довжинах прямий кут будують екером, і довжини перпендикулярів при відмічених масштабах можна збільшити до 20, 40, 60 м.

Спосіб лінійних засічок використовують для зйомки точок шляхом вимірювання відрізків , з точок a і b (рис. 6.3). Точки a і b на лінії 1-2 теодолітного ходу вибирають так, щоб кут засічки при певній точці К був у рамках - , відрізки , не перевищували 50 м. на плані спочатку отримують точки a і b, з цих точок, як з центрів, радіусами , в масштабі плану проводять дуги кіл, перетин яких дає положення точки К на плані.

Рис.6.3. Спосіб лінійних засічок

Спосіб кутових засічок використовують при зйомці важкодоступних місцевих предметів (труби, антени і т. д.). точку, яку визначаємо отримується шляхом перетину напрямків із двох у більше точок теодолітного ходу (для контролю – не менше ніж з трьох напрямків). Кути і (рис. 6.4) вимірюють теодолітом, при цьому кут при визначеній точці Т повинен бути в рамках - (найкраща засічка при ).

Рис. 6.4. Спосіб кутових засічок.

Спосіб створів як правило, застосовують при внутрішньоквартальній зйомці, коли зйомка основних контурів виконана. Створом може бути лінія, яка з’єднує дві твердих точки чи два твердих контури (рис. 6.5). шляхом лінійних вимірювань на лінії створу отримують точки ,з яких лінійною засічкою (чи іншим способом) отримують точку, яку знімають. Окрім зйомки усіх точок ситуації для уточнення складеного плану виконують виміри по фасадам всіх побудов. На проїзних перехрестях виміряють діагональні відстані між кутами кварталів і ширину проїзної частини. Контрольні виміри роблять між оглядовими люками підземних комунікацій, стовпами повітряних ліній зв’язку.

Рис. 6.5. Спосіб створів.

Креслення та нанесення абрисів на план. Результати теодолітної зйомки відображають в абрисі, дотримуючись наступних правил:

- для зручності записів вимірювань розміри об'єктів, що виражаються в масштабі плану, на абрисі можуть бути не пропорційні один одному, проте загальний контур об'єктів по можливості повинен відображати подібність їх взаємного положення і форми;

- архітектурні виступи слід замальовувати, якщо їх розмір на плані буде більше 0,5 мм;

- об'єкти, що не виражаються в масштабі плану (стовпи і опори повітряних ліній електропередач і зв'язку, виходи підземних споруд і ін.), замальовують відповідними умовними знаками;

- прямими лініями можна відображати тільки ті контури, для яких дійсне відхилення від прямолінійних в окремих точках не перевищує 0,5 мм на плані;

- на забудованих територіях сільської місцевості необхідно замальовувати межі окремих садиб і контури інших об'єктів, розташованих усередині присадибної ділянки;

- на ділянці зйомки з масивом рослинності слід виділяти і показувати на абрисі контури молодої порослі, рідколісся, вирубок, чагарників і др.;

- відображенню в абрисі підлягають також просічи, лісові дороги, стежини, окремо розташовані дерева.

Всі зарисовки в абрисах необхідно вести чітко і акуратно, розташовуючи об'єкти з таким розрахунком, щоб залишалося вільне місце для записів результатів вимірювань. У зв'язку з цим на одному листі не слід розміщувати більше 2-3 початкових ліній, на основі яких планується проводити зйомку місцевості.

В попередній роботі ми зупинилися на позначенні точок пунктів полігонометрії. Тобто вихідні абриси ми будемо наносити спираючись на сам теодолітний хід, який вже попередньо нанесений на план. Наприклад на рис. 6.6 нанесени пункті теодолітного хода 1, 2, 3, 4, 5, та пункті опорной полігонометрії: ПП65 та ПП64.

Рис.6.6. Теодолітний хід

Подальші нанесення абрисів (рис. 6.7) будемо виконувати відносно цих точок та ліній теодолітного хода, відкладаючи в масштабі відстані. При зйомці методом кутових засічок на плані ми повинні від сторони теодолітного хода відкласти відповідні кути та відстані.

Рис. 6.7. Абрис

Таким чином прив’язуючись до кожної сторони теодолітного ходу, на полігон наносимо ситуацію згідно з абрисами сторін. При цьому використовуємо масштабну лінійку, вимірювач, транспортир та інші допоміжні інструменти. Виконавши всі побудови, прибираємо допоміжні лінії, а ситуацію викреслюємо, використовуючи умовні позначки, а потім «піднімаємо» тушшю.

Виконання роботи.

Полеві спостереження. Спираючись на теодолітний хід, побудований у попередній роботі (см. лаб. робота №5), бригада виконує зйомку головних «жорстких» точок ситуації. При роботі в приміщені це кути повороту коридору і дверні отвори (см. рис. 5.1), або при зйомці реальної ситуації місцевості це - кути та деталі фасадів будівель, проїздів і внутрішньо квартальних територій, опори електропостачання, колодці підземних комунікацій і т.п., яки треба координувати.

В даному випадку зйомка проводитися технічним теодолітом типу Т-30, в наступному порядку:

• Теодоліт встановлюють і центрують над точкою, приводять його в робоче положення.

• Проводять орієнтування зорової труби теодоліта на другу точку теодолітного хода, при цьому встановлюють відлік по ГК (горизонтальному кругу теодоліта) 0° 00¢.

• Теодолітом встановленим над точкою, одним напівприйомом вимірюють кут , а рулеткою – відрізок (рис. 6.1) всі пікети сітуації.

• Креслять абрис де показують точки ходу, з яких виконується зйомка та всі пікети ситуації позначених розмірами, написами пояснень або умовними знаками.

• Роблять обміри капітальних споруд та промери між кутами сусідніх будівель і записують результати в абрисі.

Кожний студент повинен виконати зйомку 1-2 точок ситуації.

Обробка результатів теодолітної зйомки. Камеральна обробка починається з перевірки польових журналів вимірювань. У відомості для розрахунку координат по виміряних елементах (; ) обчислюють координати головніх «жорстких» точок ситуації. Потім по координатах наносять на план кути кварталів, капітальні будівлі і інші точки ситуації. Ситуацію викреслюють на плані по абрису. Контури викреслюють олівцем в повній відповідності з умовними знаками для даного масштабу. Перевірений і откоректірованний план викреслюють тушшю.

Поиск по сайту: