Лекція 12. Теодолитная зйомка.
1. Поняття про зйомки місцевості.
2. Сутність і знімальну основу теодолітного знімань.
3. Прив'язка теодолітних полігонів і ходів до пунктів геодезичної мережі.
4. Методи зйомки контурів ситуації.
5. Завдання обчислювальної обробки теодолітних ходів.
6. Ув'язка кутів замкнутого теодолітного ходу.
1. Поняття про зйомки місцевості.
Процес польових вимірювань, який проводиться з метою отримання карт, планів, профілів, називається зйомкою.
Будь-яка зйомка проводиться за основним правилом геодезії - «від загального до конкретного», тобто спочатку визначають взаємне положення основних точок - створюється так звана знімальна мережу, а потім проводиться зйомка подробиць (ситуації).
Розрізняють аерофотозйомку, наземну та комбіновану зйомки.
Аерофотозйомка зазвичай виконується стереотопографічним методом, коли знімки місцевості отримують за допомогою фотоапаратів, встановлених на літаку, а обробку знімків і рисовку плану виконують в камеральних умовах на стереопріборов.
Наземна зйомка виконується з поверхні землі. Залежно від методики зйомки і застосовуваних приладів наземна зйомка може бути декількох видів:
Тахеометрическая - застосовується при необхідності зобразити на плані рельєф для невеликих ділянок місцевості;
Мензульная - особливість в тому, що план місцевості складається безпосередньо в полі;
г орізонтальная або теодолитная; при горизонтальній зйомці отримують план ділянки місцевості, на якому немає зображення рельєфу;
вертикальна; при цьому отримують план із зображенням рельєфу практично без планової ситуації;
фототеодолітних; при цьому знімки місцевості отримують за допомогою фототеодоліта, а їх обробку і рисовку плану виконують на стереопріборов,
спеціальні види зйомок.
Комбінована зйомка є комбінацією аерофотозйомки та наземної зйомки; планова ситуація малюється по аерознімків, а рельєф знімають на фотоплан в польових умовах.
Аерофотозйомка і комбінована зйомка є основними методами створення карт і планів на великі території. Наземну зйомку застосовують при створенні великомасштабних планів невеликих ділянок, коли застосування аерофотозйомки або неможливо, або економічно невигідно.
Всі знімальні роботи, що виконуються в поле називаються польовими. виконувані в кабінетах - камеральних.
2. Сутність і знімальну основу теодолітного знімань.
Теодолитная зйомка є польовою роботою, при виконанні якої спочатку створюється знімальна геодезична мережа, а потім проводиться зйомка подробиць (ситуації). Теодолитной вона називається тому, що основним приладом, за допомогою якого вона виконується, є теодоліт.
Процес теодолітного знімань складається з:
1) огляду місцевості (рекогносцировки);
2) закріплення точок на місцевості (всі поворотні точки полігонів і ходів закріплюють на місцевості колами, стовпами і т.д.);
3) вимірювання ліній і кутів в полігонах і ходах;
4) зйомки подробиць (ситуації).
Кути в теодолітних полігонах і ходах вимірюють за допомогою теодолітів з похибкою не більше 0, / 5.
Під знімальним обгрунтуванням розуміють систему точок місцевості, між якими проводяться вимірювання, достатні для визначення їх взаємного положення в плані.
Знімальну основу теодолітного знімань створюється у вигляді замкнутих або розімкнутих ходів. Замкнуте хід найчастіше прокладається по межах землекористувань, а діагональні (розімкнуті) - всередині землекористувань ..
Створенню знімальної основи передує огляд місцевості після її вивчення на планах і картах. В процесі огляду (рекогносцировки) вибирається положення точок знімальної основи, таким чином, щоб забезпечити їх збереження, зручність виконання робіт. Одна з вершин теодолітного ходу приймається за початкову, суміжні з нею вершини вибирають з таким розрахунком, щоб було зручно виконувати кутові і лінійні вимірювання, а також виробляти знімальні роботи. Між суміжними вершинами повинна бути хороша взаємна видимість і сприятливі умови для лінійних вимірювань. Нумерація точок знімальної основи ведеться по ходу годинникової стрілки.
При прокладанні теодолітних ходів довжини сторін не повинна перевищувати 350 м і бути менше 20 м (на забудованій території). Лінії вимірюються двічі, в прямому і зворотному напрямках. Кути повороту в теодолітних ходах вимірюють зазвичай праві походу що лежать. Кути нахилу ліній вимірюють за допомогою вертикального кола теодоліта. Результати кутових і лінійних вимірювань записують у журнал встановленої форми.
3.Прівязка теодолітних полігонів і ходів до пунктів геодезичної мережі
Під прив'язкою разомкнутого теодолітного ходу розуміють включення в хід двох пунктів з відомими координатами (це початковий і кінцевий вихідні пункти ходу) і вимір на цих пунктах кутів (н. К) між напрямками з
відомими дирекційний кутами (α поч і α кін) і першої і останньої сторонами ходу; ці кути називаються прімичних. Теодолітний хід, у якого прив'язані два кінця, називається ходом з повною прив'язкою. а теодолітний хід, у якого прив'язаний один кінець - висячим (рис.1).
Рис.2 Прив'язка замкнутого теодолітного ходу.
У прив'язаному ході число вимірюваних сторін завжди на одну менше, ніж число вимірюваних кутів, включаючи два прімичних. Число точок ходу, положення яких треба визначити, завжди на два менше, ніж число вимірюваних кутів. Отже, якщо число вимірюваних кутів в ході n. то число сторін n-1. а число точок n-2.
4.Методи зйомки контурів ситуації.
Зйомка контурів ситуації на місцевості проводиться щодо пунктів і сторін теодолітного ходу знімальної основи. Зйомку місцевості роблять в залежності від конкретних умов місцевості одним з таких методів:
Метод прямокутних координат (метод перпендикулярів) найбільш часто використовують при зйомці звивистих контурів угідь, струмків, притрасової смуги
лінійних споруд. Цей спосіб є реалізацією звичайної прямокутної системи координат.
При зйомках методом прямокутних координат становище кожної точки контуру ситуації встановлюють по величинам абсциси Х (відстань від найближчої точки знімальної основи по стороні теодолітного ходу до підстави перпендикуляра) і ординатою Y (довжини перпендикуляра).
Нехай лінія АВ - одна зі сторін теодолітного ходу. Приймемо її за вісь X, початок координат сумісний з пунктом А; вісь Y розташуємо перпендикулярно лінії АВ. Положення точки 1 визначається двома перпендикулярами x 1 і y 1 (рис.3), довжини яких вимірюють мірною стрічкою або рулеткою.
Для побудови прямого кута β можна застосувати теодоліт або екер. Екер - прилад для побудови на місцевості прямих кутів; іноді кут β = 90 o можна побудувати на око.
Теодолитную зйомку методом полярних координат застосовують переважно у відкритій місцевості, при цьому положення кожної ситуаційною точки визначають горизонтальним кутом. вимірюється від відповідної сторони теодолітного ходу, і відстанню S, що вимірюється від відповідної точки знімальної основи (рис.4).
Зйомка методом полярних координат виявляється особливо ефективною при використанні електронних тахеометрів.
Метод кутових зарубок застосовують головним чином у відкритій місцевості, там, де не представляється можливим провести безпосереднє вимірювання відстаней до інтересуемого точок місцевості. При кутовий зарубки положення точки 1 визначають щодо двох пунктів знімальної основи А і В за допомогою двох виміряних горизонтальних кутів α 1 і β 1. Положення іншої точки - точки 2 визначають, вимірюючи два інших кута α 2 і β 2 (рис.5). Результати вимірювань записують у журнал.
Метод лінійних зарубок застосовують, якщо умови місцевості дозволяють легко і швидко робити лінійні вимірювання до характерних ситуаційних точок
місцевості. Вимірювання проводять стрічками або рулетками від базисів, розташованих на сторони знімального обгрунтування. Становище кожної найманої точки місцевості визначають виміром двох горизонтальних відстаней А - 1 і В - 1 з різних кінців базису.
Метод обходу полягає в прокладанні теодолітного ходу по контуру, що знімається з прив'язкою цього ходу до знімального обгрунтування. Кути 1, ..., n знімають при одному положенні круга теодоліта, а вимірювання довжин сторін здійснюють землемірної стрічкою або рулеткою, нитяним далекоміром або светодальномером електронного тахеометра.
Суть методу створів полягає в тому, що прямо між двома відомими точками, розміщеними на сторони знімального обгрунтування, за допомогою одного з мірних приладів визначають становище характерних ситуаційних точок місцевості (наприклад, при зйомці точки перетину струмком лінії теодолітного ходу).
5. Завдання обчислювальної обробки і підготовчі роботи.
Обчислювальна обробка теодолітних ходів проводиться для отримання координат точок цих ходів.
При теодолитной зйомці все результати геодезичних вимірювань записують у геодезичний журнал вимірів кутів, ліній і абрис. Ці документи є підставою для побудови плану.
Обробку результатів польових вимірювань починають з перевірки правильності всіх записів і обчислень, зроблених в журналі, а також обчислень поправок за нахил сторін теодолітного ходу. Якщо не провести цих перевірок, то нерідко похибки польових обчислень розкриваються вже після повної обробки ходів, що викликає необхідність переробляти всю роботу заново.
Після перевірки журналів, складають схематичний креслення всіх ходів, записують на ньому середні значення виміряних горизонтальних кутів, горизонтальні прокладання. На схематичному кресленні особливо відзначають пункти геодезичної мережі, до яких проводилася прив'язка теодолітних ходів, зображують лінії прив'язки, записують вихідні дирекційні кути, горизонтальні прокладання, виміряні при прив'язці.
Схематичне креслення теодолітних ходів з виписаними на ньому значеннями виміряних кутів необхідний для обчислення кутових нев'язок. Різниця між тим, що є і тим, що повинно бути, називається нев'язкої.
Подальша обробка вимірювань при теодолитной зйомці складається з наступних дій:
- обробка кутових вимірювань;
- обчислення дирекційних кутів і румбів сторін;
- обчислених збільшень і координат вершин теодолітного ходу;
- побудова плану ділянки теодолітного знімань.
Всі обчислення при обробці теодолітного ходу виробляються в відомості обчислення координат.
6. Ув'язка кутів замкнутого теодолітного ходу.
Перевіривши правильність обчислень в польовому журналі, середні значення виміряних кутів теодолітного ходу вписують у відповідну графу відомості обчислення координат по порядку в напрямку ходу годинникової стрілки. Потім обчислюють суму кутів і записують її в цій же графі внизу. Обчисливши суму кутів полігону, визначають кутову нев'язки по формулі:
Де п - сума виміряних кутів (практична); Т - теоретична сума кутів.
Для замкнутого теодолітного ходу (полігону) теоретична сума кутів визначається за формулою:
де n - число виміряних кутів.
Після визначення невязки потрібно визначити чи припустима вона. Допустиму невязку в геодезії встановлюють за правилами теорії похибок. Так, для кутів, виміряних технічним теодолітом Т30. допустиму кутову нев'язки в полігоні визначають за формулою:
Якщо нев'язка в кутах вийшла більше, ніж допустима, то потрібно вдруге перевірити обчислення кутів в польовому журналі, потім переміряти кути на місцевості.
Кутову нев'язки, якщо вона допустима, розподіляють на всі кути порівну з протилежним знаком, т. Е. В виміряні кути вводять поправки за формулою:
Якщо отримана нев'язка не ділиться на n без залишку, тоді в одні кути вводять поправки більші, ніж в інших. Так як кути, укладені між короткими сторонами вимірюються з більшою похибкою, ніж кути, укладені між довгими сторонами, то великі поправки вводять в кути, укладені між короткими сторонами.
Сума поправок в кути повинна точно дорівнювати невязке, взятої з протилежним знаком,
Сума пов'язаних кутів повинна дорівнювати теоретичної сумі кутів.
Лекція 13. Обчислювальна обробка теодолітних ходів.
1. Особливості ув'язки кутів разомкнутого теодолітного ходу.
2. Ув'язка збільшень координат замкнутого теодолітного ходу (полігону).
3. Особливості ув'язки збільшень координат разомкнутого теодолітного ходу.
1. Особливості ув'язки кутів разомкнутого теодолітного ходу.
При ув'язці кутів разомкнутого теодолітного ходу з прив'язкою до пунктів геодезичної мережі (рис.1) в відповідну графу відомості вписують виміряні кути по ходу, або тільки праві, або тільки ліві, починаючи і закінчуючи прімичних кутами, вимірюваними при початковій і кінцевій точках.
тобто алгебраїчна сума збільшень координат в полігоні по кожній осі теоретично повинна бути дорівнює нулю.
Внаслідок помилок вимірювання сторін і спрощеного способу розподілу кутовий невязки суми обчислених збільшень координат в загальному випадку не будуть рівні теоретичним сумами. Тобто практична сума збільшень координат виходить не рівною теоретичній:
Виникають невязки в збільшеннях координат. визначаються за формулами: f x x П x T;
або згідно ф. (*) для полігону невязки в збільшеннях координат рівні практичної сумі збільшень координат:
f x x П f y y П.
Перш, ніж розподіляти невязки потрібно переконатися в їх допустимості. Для цього обчислюють абсолютну невязку:
Абсолютна нев'язка головним чином залежить від периметра полігону. Чим більше периметр, тим більшу невязку слід очікувати. Тому і допустимість невязки
по знакам невязок f x і f y визначають назву румба і дивляться у відомості координат, яка лінія має близький до обчисленого румба. Результат вимірювання цієї лінії потрібно перевірити на місцевості.
Якщо румби декількох ліній приблизно рівні румбу невязки, то треба перевірити на місцевості вимірювання всіх цих ліній.
Якщо груба похибка вкралася в вимірювання декількох ліній з різними румбами, то зазначеним методом можна користуватися, а треба перевірити всі вимірювання ліній на місцевості.
Якщо нев'язка в периметрі виявилася допустимої. то нев'язки в збільшеннях координат розподіляють із зворотним знаком на все збільшення координат пропорційно горизонтальним проложениям ліній:
Контролем правильності обчислення поправок в прирости координат служить рівність: сума поправок в прирости координат по кожній осі повинна бути дорівнює невязке з протилежним знаком
Отримані поправки алгебраїчно додаються до відповідних приращениям координат, отримують увезення збільшення:
Для продовження скачування необхідно зібрати картинку: