Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Б
Бокова рефракція та її вплив на вимірювання горизонтальних кутів.
Кутові вимірювання часто виконують на вул міст вздовж забудов, шосейних доріг, залізниць, рік. Коли сонце нагріває стіни будинків, на однаковій висоті біля них і на середині проїжджої частини вулиці виникає значна різниця температур, яка може досягати 1/3°С . Температура повітря біля будинків вища, ніж над серединою вулиці. Густина повітря зростає з віддаленням від стін будинків, так само збільшується в горизонтальній площині і показник заломлення повітря. В результаті світло, що йде від точок А і С до точки В, поширюватиметься не прямолінійно (пунктирні лінії), а криволінійно, до того ж криві повернуті випуклістю до стін. За таких умов достатньо трубу спрямувати по дотичних ВА’ та ВС’ і спостерігач побачить точки А і С та вважатиме, що труба спрямована по хордах.
Насправді це не так, тому що вимірюватиметься кут β’, а не β. Кути δ1 та δ2 між дотичними та хордами називаються кутами бокової рефракції. Кут b буде спотворено на суму кутів δ1 та δ2.
Будова планіметра.
Він складається з двох важелів – полюсного та обвідного. Полюсний важіль на одному кінці має тягар циліндричної форми з голкою в центрі нижньої площини. Голка наколюється на папір і слугує полюсом планіметра. Другий кінець полюсного важеля вставляється в отвір, розташований на обвідному важелі.На одному кінці обвідного важеля прикріплене в металевій оправі збільшувальне скло з точкою в центрі. До оправи прикріплена ручка для плавного обведення контуру площі. На другому кінці є відліковий механізм. Перед обведенням фігури встановлюють полюс планіметра так, щоб точка обвідного важеля під час переміщення дотикалася до усіх точок контуру ділянки, площу якої визначають. Відлік зчитують з лічильного механізму, який складається з колеса, циліндрична поверхня якого поділена на 100 частин, та верньєра, за допомогою якого відлічують десяті частки найменшої поділки колеса. Десята частка найменшої поділки колеса називається поділкою планіметра. Крім того, лічильний механізм ще має циферблат (10 поділок), який дає змогу визначити кількість повних обертів колеса. Отже, одному оберту цього колеса відповідає 1000 поділок планіметра.
Будова і робата з екліметром.
Вимірювання вертикальних кутів з точністю 0,5o -1o виконують простим
приладом, який називається екліметром. Найпростіший екліметр–
це круг з градусними поділками, який вільно обертається на горизонтальній осі MN , закріпленій на лінійці. Верхній зріз лінійки N - M є візирною
(прицільною) лінією. Круг оснащено тягарцем P , який завжди займає най-
нижче положення. Завдяки цьому лінія, що проходить через нульові
поділки градусної шкали – горизонтальна, якщо тягарець закріплений
правильно. Спостерігач тримає екліметр в руках на початковій точці цієї лінії на рівні очей (на певній висоті від землі над початковою точкою). Наводить
візирну лінію MN на віху, що стоїть в кінцевій точці цієї лінії (на таку саму
висоту від землі). Нехай при цьому візирна лінія займає положення M .N. . Тоді відлік на крузі в точці C є вертикальним кутом n .
Будова вертикального круга теодоліта 2Т30.
Вертикальний круг складається з вертикального круга
лімба, на якому нанесені поділки, а кожен наступний розділений на 6 частин і верхнього круга алідади. Алідада служить для зняття точних відліків по лімбу. Вертикальний круг оцифрований від O0 до +75° і від O0 до -75°. Зображення штрихів і цифр горизонтального і вертикального кругів
передаються в поле зору відлікового мікроскопу
В
Відлікові пристрої технічних теодолітів.
У теодоліта типу Т30 відіковий пристрій дає змогу виконати однобокі відліки обох кругів. Зображення кругів видно в полі зору відлікового пристрою. Освітлюють лімби за допомогою відкидного дзеркала підсвічуванням кругів, обертанням якого спрямовують промені світла в ілюмінатор, який є початком світлового канлу. Ціна найменшої поділки кругів 10’. У полі зору відлікового мікроскопа видно : оцифровані штрихи цілих градусів, штрихи десяти мінутних інтервалів, штрихи відлікового індекса і позначення горизонтального і вертикального кругів. Такий відліковий пристрій називають штриховим мікроскопом. Десяті частки найменшої поділки лімбів оцінюють на око з похибкою 0,1 поділки.
Теодоліт 23Т30. Ціна найменшої поділки кругів 1°. Відліковий пристрій – шкаловий мікроскоп з ціною поділки шкали 5’.Лімб вертикального круга оцифрована від 0° до 75° і від -0° до -75° , тому він має дві частини відлікової шкали - без знака та зі знаком мінус. Якщо в полі зору мікроскопа перед числом градусів немає знака, то шкалу відлічують від 0 до 6, а якщо знак мінус то від -0 до -6.Відлічування починають від 0 шкали до перетину відлікової шкали штрихом відповідного градуса. Точність відліку 0,5’.
Вплив похибки візування на точність вимірювання горизонтальних кутів.
Вплив похибок візування і відліку на виміряний кут зменшується багаторазовими спостереженнями, а також відповідними методами вимірювання .
Вісь циліндричного рівня – дотична до внутрішньої поверхні ампули
рівня у нуль-пункті, спрямована вздовж ампули рівня.
Визначення ціни поділки планіметра.
Ціну поділки планіметра визначають для масштабу плану (карти), на якому зображений контур, площу якого необхідно виміряти. Для визначення ціни поділки планіметра на карті чи плані обводять фігуру, площа якої відома, наприклад, квадрат, площа якого на місцевості 10000 м2. Після обведення такого квадрата планіметром його площа становить
200 поділок планіметра
Вивід формули для визначення похибки центрування.
Нехай потрібно виміряти кут АВС вершина якого – точка В.
Припустимо, що теодоліт встановлено не в точці В, а з деякою похибкою в
точці В'. Лінійна величина похибки центрування е. Тоді, як видно з,
вимірюватимуть не кут b , а кут b ‘ Як бачимо з формули, похибка за центрування теодоліта прямо пропорційна до величини е і обернено пропорційна до S.
Відомо, що похибку центрування нитковим виском можна прийняти такою, що дорівнює 1 см. На основі формули, якщо S = 200 м, ρ= 3437. , ∂= 0,34’= 20” . Однак за малих довжин S ця похибка буде значно більшою. Так, при S = 20 м, ∂= 200”. Щоб її зменшити, потрібно центрувати прилади оптичними центрирами.
Вивід формули для визначення похибки відлічування.
Під час відлічування шкалового мікроскопа спостерігач оцінює на око
положення нуль-пункту відносно найменшої поділки шкали мікроскопа. Інакше кажучи, спостерігач окомірно поділяє найменшу поділку шкали на 10 частин.З досвіду відомо, що такий окомірний поділ виконується з точністю 0,15μ, де μ – ціна найменшої поділки шкали. Тому похибка відліку мВ становить: mв = 0,15 μ. Цю похибку можна вважати граничною. Як бачимо, похибка відлічування найбільша з усіх похибок кутових вимірювань, які ми розрахували. Оскільки mв – це похибка відліку, а кут β
визначається як різниця відліків
β = в – а
Вимірювання площ на картах механічним методом.
Перед обведенням фігури встановлюють полюс планіметра так, щоб точка
обвідного важеля під час переміщення дотикалася до усіх точок контуру
ділянки, площу якої визначають. Відлік зчитують з лічильного механізму.
Встановивши обвідну точку над однією з чітких точок контуру цієї фігури, відлічують початковий відлік m1 (наприклад, 4534). Обвідною точкою точно обводять контур ділянки, площу якої визначають. Довівши обвідну точку до початкової точки обведення, відлічують другий відлік m2. Віднявши від другого відліку перший, отримаємо число– площу обведеного контуру в поділках планіметра. Якщо другий відлік менший за перший, то його збільшують на 10000 – повний оберт обертового колеса.
Вивід формули для визначення похибки редукції.
Під похибкою редукції розуміють неточне встановлення візирних цілей
(наприклад, віх) над точками наведення. Нехай під час вимірювання кута АВС віхи були встановлені не в точках А і С, а в точках А. і С. з
похибками .Як бачимо з формули, якщо однакові елементи редукції і
центрування е та рівні довжини S, вплив центрування такий самий, як і
редукції. Потрібно також зважати на небезпеку впливу редукції, коли короткі
сторони. Для встановлення візирних цілей над центрами знаків слід
користуватися віхотримачами; наводити зорову трубу на віхи якнайнижче, щоб позбутися впливу можливого нахилу віхи; заміняти віхи шпильками.
Звернемо увагу на одну особливість впливу на кутові виміри центрування
та редукції. Похибка центрування завжди вносить похибку у величину кута, який вимірюють. Редукція вносить похибку в величину кута тільки тоді, коли віхи встановлені з похибкою не в створах ліній S1 та S2 .
Візирна вісь – це уявна пряма лінія, яка проходить через центр сітки
ниток та задню головну точку об’єктива.
Вивід формули для обчислення площі полігону за координатами.
Для обчислення площі полігону за координатами його вершин у відомість обчислення площ випишіть з відомості обчислення координат, координати точок теодолітного полігону з точністю до 0.01 м. Обчислення площ виконується за формулами:
Проміжним контролем при обчисленні площі за координатами є те, що суми різниць абсцис та суми різниць ординат повинні дорівнювати нулю. Значення площі полігону, обчислене за різницею абсцис і ординат, повинно співпадати
Вимірювання горизонтальних кутів способом прийомів.Точність вимірювання.
Точки нумерують за ходом годинникової стрілки від одиниці до n-ї точки.
У такій послідовності і вимірюють кути. Доцільно вимірювати внутрішні кути полігона, оскільки наперед відома їх теоретична сума. Ці кути є також правими по ходу. Якщо спостерігач стоїть в точці “і”, то праворуч від нього буде точка з номером “і-1” (задня точка), а ліворуч – точка з номером “і+1” (передня точка).Над точкою “і” встановлюють у робочий стан теодоліт. В точках “і-1” та“і+1” вертикально встановлюють візирні цілі. Якщо зорова труба обернена окуляром до спостерігача і вертикальний круг праворуч від зорової труби, то говорять, що горизонтальний круг відлічують при крузі праворуч і записують (КП). У положенні вертикального круга ліворуч від зорової труби – при крузі ліворуч (КЛ).
Далі виконують такі дії:
– наводять зорову трубу на задню (праву) точку і відлічують гори-
зонтальний круг;
– відкріпляють закріпний гвинт алідади. Встановивши нерухомо горизон-
тальний круг, обертають теодоліт за годинниковою стрілкою, наводять трубу напередню (ліву) точку і також відлічують горизонтальний круг. Для визначення правого кута і b необхідно від відліку на задню (праву) точку відняти відлік на передню (ліву) точку. Оскільки поділки на горизонтальному крузі зростають за ходом годинникової стрілки, відлік на задню точку завжди буде більшим за відлік на передню точку. Якщо нульова поділка лімба буде між напрямками на передню і задню точки, відлік на
передню точку буде номінально більшим за відлік на задню точку. Тоді, щоб
обчислити значення правого кута треба до відліку на задню точку додати 360o і від цієї суми відняти відлік на передню точку.З таких вимірювань складається півприйом.
Другий півприйом виконують у такій самій послідовності за іншого положення вертикального круга. Для цього зорову трубу переводять через зеніт. Крім того, рекомендується в другому півприйомі повертати алідаду проти ходу годинникової стрілки. Розходження між значеннями кута, отриманими в півприйомах, не повинні перевищувати подвійної точності відлікового пристрою теодоліта. Якщо розходження значення горизонтального кута b у півприйомах допустиме, то обчислюють середнє значення кута із двох півприйомів. Результати вимірювань записують у журнал.
Визначення площ за методом Савича.
Академік Савич запропонував точний метод вимірювання площ, за яким
не виникають похибки визначення сталої планіметра, а також усуваються похибки, пов’язані з деформаціями паперу, на якому побудовано план чи карту. В результаті значно підвищується точність вимірювань. Такий метод широко застосовують для значних площ, наприклад, площ областей чи площі усієї країни. Нехай маємо площу ділянки Р, визначену аналітично. Це може бути, наприклад, трапеція аркуша карти. Площу трапецій встановлено аналітично за координатами чотирьох вершин. Нехай на цій трапеції необхідно знайти площі ділянок, що входять у різні області, а саме ділянки Р1, Р2, Р3. Планіметром визначають площу всієї фігури
трапеції та площі її частин Р1, Р2, Р3.
Р – відома площа, яку визначили за координатами вершин
трапеції аналітично. З формул видно, що на точність визначення площ фігур не впливає точність визначення сталої планіметра, а лише точність обведення контурів обвідною точкою.
Вимірювання вертикальних кутів на місцевості.
Вимірювання вертикальних кутів по чинають з установки приладу в робоче положення.Для отримання величини кута нахилу візирної осі за вертикальним кругом теодоліта необхідно знати місце нуля вертикального кругаабо місце зеніту.При добре відюстованому приладі місце нуля МО і місце зеніту MЗ мають бути близькі до 0°. Але практично значення МО і MЗ відрізняються від 0° на деяку величину, яку необхідно враховувати при визначенні кутів нахилу чи зенітних відстаней .
Якщо кут вимірюють у гору (підвищення) від горизонтальної площини, яка проходить через горизонтальну вісь обертання труби, його вважають додатнім, якщо кут вимірюють у низ (нахил) від цієї площини, – від’ємним
Для виміру вертикальних кутів і визначення місця нуля необхідно передусім встановити: яке основне положення має вертикальний круг теодоліта – КЛ або КП. Основним положенням вертикального круга теодоліта є те, при якому отримують малий позитивний (менше 90°) відлік кута нахилу підвищення.
Якщо основним типом вертикального круга теодоліта є "круг ліво" (КЛ) а лімб оцифрований проти ходу годинникової стрілки, то для визначення місця нуля МО і кутів нахилу використовують наступні розрахункові формули:
; ;
; .
Вивід формул для визначення місця нуля і кутів нахилу.
Місце нуля - це відлік на вертикальному крузі коли вісь зорової труби знаходиться в горизонтальному положенні.
Визначення MO. Приводять теодоліт в робоче положення. Вибирають як мінімум три точки, бажано з різними кутами нахилу, приблизно, на однаковій відстані. По черзі наводять на них хрест сітки ниток труби при КП і КЛ. При цьому обов'язково перед відліком приводять бульбашку циліндричного рівня вертикального круга в нуль-пункт при визначенні MO, а якщо його немає, то приводять в нуль-пункт бульбашку рівня алідади горизонтального круга. Після цього знімають відліки. Трубу переводять через зеніт, повертаючи теодоліт на 180°, і беруть відліки, але вже при КЛ.
Значення MO може бути яким завгодно. Кути ухилу обчислюють за відповідними формулами.
Розглядаючи формули обчислення кута нахилу можна зробити висновок, що коли відоме MO, то достатньо взяти відлік по мікроскопу при одному положенні круга. Якщо MO рівне нулю, то кут нахилу буде дорівнювати відліку на вертикальному крузі. З цією метою доцільно MO привести до нуля, коли воно відрізняється від нього.
Г
Геодезичні мережі згущення. Знімальні геодезичні мережі.
Для детального знімання території у великих масштабах створена мережа згущення.Чинна Інструкція вимагає: на територіях, де виконуватимуть зніманняв масштабі 1:5000, потрібен один пункт планової основи на 20–30 км2 і один репер нівелювання на 10–15 км2; на територіях, де ведеться знімання в масштабі 1:2000 і більших, необхідно мати хоча б один пункт планової основи на територію 5–15 км2 і один репер нівелювання на 5–7 км2. Раніше мережі згущення поділялись на:
- мережі полігонометрії, трилатерації, тріангуляції 4-го класу;
- мережі полігонометрії, трилатерації, тріангуляції 1-го та 2-го розрядів;
- мережі технічного та тригонометричного нівелювання.
У сучасній геодезії, завдяки застосуванню нової вимірювальної техніки,
зменшилась диференціація мереж за точністю. Вважають, що недоцільно
будувати розрядні мережі, а відразу після мереж 4-го класу треба переходити до знімальних мереж.
Знімальні геодезичні мережі є основою для виконання знімання усіх
масштабів топографічних карт та інших робіт. Найпоширенішим методом побудови знімальної мережі є теодолітний хід. Він є кутомірним ходом і принципово не відрізняється від полігонометричного, лише точність вимірювання кутів та ліній у теодолітному ході значно нижча.
Д
Джерела похибок при вимірюванні кутів.Кутові вимірювання неминуче супроводжуються похибками випадкового і систематичного характеру. Сумарну похибку вимірюваного кута утворюють такі елементи: 1) похибки вимірювання кута, які виникають внаслідок неточного центрування теодоліта і візирних цілей; 2) приладні похибки, які виникають внаслідок порушень взаємодії частин і механізмів теодоліта; 3) власні похибки вимірювання кута – помилки візування і відлічування; 4) похибки, викликані впливом несприятливих зовнішніх чинників (умови видимості, коливання зображень тощо). Дія випадкових похибок може бути послаблена використанням більш досконалих приладів та засобів вимірювань, збільшення числа прийомів.Найсприятливішим для вимірювань кутів вважають час приблизно через 0,5–1 год. після сходу Сонця і за 0,5–1 год. до його заходу. У полуденні години коливання зображень дуже сильні. Сприятливими для вимірювань є похмурі дні.
Державна геодезична мережа.Геодезичні знаки.
Сучасні мережі створюють методами космічної та наземної геодезії, Завдяки космічним методам сучасні мережі будують переважно як
просторові мережі, тобто одночасно визначають планові координати точок i X ,i Y та висоти Ні. Частина пунктів ДГМ є перманентними, в яких безперервно ведуть космічні та наземні геодезичні вимірювання, астрономічні та гравіметричні спостереження, інші вимірювання.
Для картографування території будь-якої держави, особливо такої великої,
як Україна, дуже важливо створити математичну основу, тобто мережу
геодезичних пунктів, закріплених на місцевості. Координати цих пунктів
повинні мати єдиний для цієї держави початок координат. Такі мережі, які
охоплюють територію усієї країни, називають державними геодезичними
мережами (ДГМ). Пункти ДГМ мають просторові, тобто планові (X ,Y ), та
висотні (H) координати. Під час горизонтального знімання використовують
тільки планові координати (X ,Y ).
Відомо, що ДГМ складається з:
– астрономо-геодезичної мережі першого класу;
– геодезичної мережі другого класу;
– геодезичної мережі згущення третього класу.
Дати визначення основних осей теодоліта.
1. Вертикальна вісь обертання теодоліта – пряма, навколо якої обертається алідада.
2. Вісь циліндричного рівня –дотична до внутрішньої поверхні ампули рівня у нуль-пункті, спрямована вздовж ампули рівня.
3. Візирна вісь – це уявна пряма лінія, яка проходить через центр сітки
ниток та задню головну точку об’єктива.
4. Горизонтальна вісь – це вісь, навколо якої обертається зорова труба.
Для чого служать рівні в геодезичних приладах?
Рівні використовують для встановлення осей та площин приладів у горизонтальне та вертикальне положення, а також для вимірювання малих кутів відхилення їхніх параметрів від правильного положення. За принципом дії розрізняють рідинні, електронні, пружинні рівні. За формою рідинні рівні поділяють на циліндричні та сферичні. Циліндричні рівні використовують для точного, а сферичні для приблизного встановлення приладів у задане положення. Важливий показник рівнів – їхні характеристики точності, за якими рівні
класифікують на: встанівні – приводять осі приладів в задане положення з точністю 5÷10.;
· технічні – з ціною поділки приблизно 1. ;
· точні – з ціною поділки не більше за 30.. ;
· високоточні – з ціною поділки не більше за 10.. .
З
.Знімання екером та стрічкою. Принципова схема теодоліта.
Користуючись мірною стрічкою та екером, можна виконати горизонтальне
знімання невеликих рівнинних ділянок місцевості. Ділянки зазвичай мають
форму неправильного багатокутника, вершини якого закріплюють кілками.
Нумерують кілки за годинниковою стрілкою. В нашому випадку це шестикутник. Вибираємо лінію 6–3 за вісь знімання. Таку лінію називають
магістраллю. Провішують її. Вимірюють довжину лінії 6–3 стрічкою і одночасно опускають перпендикуляри за допомогою екера з точок 1, 2, 5, 4.
Під час знімання старанно викреслюють рисунок, який називають аб-
рисом (зарисом). На зарисі записують всі результати знімання.
Даних, записаних на зарисі, достатньо, щоб побудувати план ділянки в
заданому масштабі.
Теодоліт встанов- люють на підставку, яка має три підіймальні гвинти. Підставка, своєю чергою, за допомогою станового гвинта кріпиться до головки штатива. В середину втулки підставки встановлюється порожниста вісь лімба, а в неї – вісь алідади. Лімб – горизонтальний круг з градусними поділками. Алідада – також горизонтальний круг, що має один або два діаметрально розташовані штрихи – індекси, які дають змогу відлічувати шкалу лімба, тобто визначати положення алідади відносно лімба. На алідаді закріплені дві колонки, на які кріпиться горизонтальна вісь обертання зорової труби. На цю ж вісь насаджений вертикальний круг, за допомогою якого вимірюють вертикальні кути.
Залежність між дирекційними кутами та кутами теодолітного ходу
Знаючи залежність між дирекційними та горизонтальними кутами теодолітного ходу, можна обчислити дирекційні кути усіх ліній ходу, якщо
відомий дирекційний кут хоча б однієї лінії. Щоб отримати
дирекційний кут наступної сторони теодолітного ходу, потрібно до дирек-
ційного кута попередньої сторони додати 180o і відняти виміряний правий за
ходом горизонтальний кут повороту ходу.
В розімкнутих теодолітних ходахчасто вимірюють ліві за ходом горизонтальні кути . Знайдемо залежністьміж дирекційними кутами та виміряними
лівими відносно напрямку ходугоризонтальними кутами – щоб отримати дирекційний кут наступної сторони теодолітного ходу, потрібно до дирекційного кута попередньої сторони додати виміряний лівий за ходом горизонтальний кут повороту ходу і відняти 180o . Треба пам’ятати, що дирекційний кут може набувати значення від 0o до 360o . Якщо в результаті обчислень від’ємне значення дирекційного кута, тоді до результату потрібно додати 360o ,а якщо одержимо значення більше за 360o , то відняти 360o .
К
Класифікація теодолітів за точністю:
- високоточні(можна вимірювати горизонтальний кут одним прийомом з точністю 0,5.. .1,0.. );
- точні (дають змогу вимірювати горизонтальний кут одним прийомом з
точністю 2,0.. .10,0.. );
- технічні (можна вимірювати горизонтальний кут одним прийомом з
точністю 15.. . 30.. ).
Компарування стрічок то рулеток.
Мірні стрічки та рулетки, якими вимірюють невідомі довжини, є робочими
мірними приладами. Визначення довжини робочих мір називається компаруванням. Під компаруванням розуміють визначення з необхідною точністю фактичної довжини мірного приладу. Звичайно для цього використовують відомі взірцеві міри, найчастіше так звані компаратори.
Під час вимірювання довжину лінії спочатку визначають, вважаючи, що стрічка має номінальну довжину, тобто 20 м. Якщо в результаті
компарування з’ясується, що довжина стрічки більша за номінальну на х , то
результат вимірювання збільшиться на n х , де n – кількість відкладень
стрічки. Тому поправку n х потрібно додати до результату вимірювання.
Навпаки, якщо довжина стрічки менша за номінальну на х, тоді результат
вимірювання зменшиться на n х . Тому поправку n х потрібно відняти від
результату вимірювання.
Класифікація теодолітів за призначенням:
Теодоліти-тахеометри. У таких приладах однакова точність гори-
зонтальних і вертикальних кругів, їх зорові труби переводяться через зеніт і
обладнані пристроями для віддалемірних вимірів. Широко застосовуються в
топографічних та геодезичних роботах. Часто їх називають одним словом –
тахеометри.
Гіротеодоліти. Слугують для визначення на місцевості напряму
істинного меридіана та азимутів земних предметів.
Електронні теодоліти. Процес вимірювання кутів такими приладами
автоматизований. Значення відліку висвічується на дисплеї.
Теодоліти за конструктивними особливостями поділяються на:
- механічні – мають металеві горизонтальні та вертикальні вимірю-
вальні круги;
- оптичні, вимірювальні круги яких скляні. Нанесення штрихів на
прозоре скло дає можливість за допомогою лінз та призм передавати
зображення цих штрихів у поле зору відлікових пристроїв;
- кодові, градусні вимірювальні круги яких також скляні, а кругові
шкали таких теодолітів замінені умовними (кодовими) знаками, що дає змогу
автоматизувати процес вимірювання кутів.
М
Методи знімання ситуації. Спосіб прямокутних координат або перпендикулярів
Спосіб перпендикулярів застосовують при зйомці предметів та контурів місцевості, розміщених на невеликій відстані вздовж ліній планової знімальної основи. Положення точок визначається абсцисою х та ординатою у. Абсциси Хі та ординати Yi вимірюють рулеткою (мірною стрічкою) з точністю до 0,01 м до чітких контурів і до 0,1 м – до нечітких контурів.
Полярний спосіб або спосіб полярних координат відносно лінії знімальної основиПоложення характерної точки ситуації та рельєфа визначається горизонтальним кутом АВ та відстані l від точки знімальної основи А до точки місцевості
Спосіб кутових засічок. Використовується для зніманняи точок місцевості значно віддалених від ліній і точок знімальної основи і немає можливості виконати безпосереднє вимірювання віддалей. Положення точки 1 визначають шляхом вимірювання горизонтальних кутів 1 і 2, що примикають до лінії АВ знімальної основи (рис. 9.6). при точці 1, що визначається повинен бути в межах 30. При цьому кут Кути вимірюють теодолітом з точністю до 1о – 150о.
Спосіб лінійних засічок. Застосовують, коли умови дозволяють легко і швидко вимірювати відстані до характерних точок ситуації місцевості. Рулеткою (мірною стрічкою) від точок створу а, b, c, d вимірюють відстані l1, l2, ..., і т .д. Способи лінійних засічок важливо, щоб довжини засічок lі не перевищували довжини мірного приладу, а кути при точках зніманняи були в межах 30о – 150о. Лінії l вимірюються з точністю до 0,01 м.
Спосіб лінійних створних засічок. Застосовується при зніманні точок ситуації 1,2, які лежать на перетині лінії знімальної основи. Положення характерних точок 1,2 і т.д., які лежать на лінії знімальної основи АВ визначають візуванням зорової труби теодоліта. Відстані до точок вимірюють рулетками, стрічками, віддалемірами.
Схема теодолітного ходу.
Схема теодолітного ходу – це документ, який узагальнює результати
польових вимірювань та попередніх вирахувань та містить дані для
послідуючої обробки.
На схемі підписують:
- середні значення всіх виміряних кутів; - горизонтальні прокладення сторін теодолітного хода; - координати вихідних пунктів; - дирекційні кути вихідних напрямів; - кутову нев’язку ходу та її допустиме значення.
Суть камеральних робіт в контурному зніманні.
Під камеральними роботами в топографії розуміють роботи, що вико-
нують не в полі, а в приміщенні. Це переважно обчислення (опрацювання
результатів знімання) та креслення. Результат цих робіт – ситуаційний план
місцевості. Камеральна обробка результатів вимірювання:
а) Перевіряють обчислення перевищень на кожній станції, на кожній сторінці журналу та по ходу за формулами:
, (8.26)
де а, b – відліки по рейкам на задню та передню рейку по їх чорним та червоним сторонам.
5 мм.Різниця не повинна перевищувати
Обчислюють периметр або довжину ходів та полігонів.
б) Складають геометричну схему ходів на якій виписують:
позначки вихідних точок опорних геодезичних мереж;
обчисленні перевищення, довжини ліній та периметри ходів і полігонів знімальної висотної основи.
Н
Нанесення на карту точок за їх координатами.
Спочатку за значеннями координат встановлюють квадрат, у якому має міс-
титися відповідна точка, а потім відкладають вздовж сторін квадрату не повні
значення абсцис і ординат, а тільки значення різниць координат точки і
відповідної лінії координатної сітки. З’єднавши паралельними до координатної сітки лініями нанесені на плані відповідні точки, отримаємо на їх перетині шукану точку. Правильність нанесення кожної точки перевіряють, вимірюючи за допомогою циркуля-вимірника та поперечного масштабу віддаль між тільки що нанесеною і попередньою точками, та порівнюють цю довжину з довжиною горизонтальної проекції, що відповідає цій лінії, виміряній на місцевості. Розходження довжин не повинно перевищувати 0,2 мм у масштабі плану.
О
Осі теодоліта. Основні геометричні умови теодоліта.Рисунок.
1. Вертикальна вісь обертання теодоліта – пряма, навколо якої обертається алідада.
2. Вісь циліндричного рівня – дотична до внутрішньої поверхні ампули рівня у нуль-пункті, спрямована вздовж ампули рівня.
3. Візирна вісь – це уявна пряма лінія, яка проходить через центр сітки ниток та задню головну точку об’єктива.
4.Горизонтальна вісь – це вісь, навколо якої обертається зорова труба.
Вісь циліндричного рівня при алідаді горизонтального круга повинна
бути перпендикулярна до осі обертання теодоліта. Інакше кажучи,
необхідно, щоб виконувалася умова ___________Візирна вісь повинна бути перпендикулярна до горизонтальної осітеодоліта (осі обертання зорової труби).Горизонтальна вісь обертання труби повинна бути перпендикуляр-ною до вертикальної осі обертання теодоліта.
Опрацювання журналу контурного знімання.
Польовий журнал опрацьовують у такій послідовності:
1.Обчислюють значення горизонтальних кутів β’i і β”i на стінції у півприйомах: β’i=КПі-1-КПі+1 ; β”i=КЛі-1-КЛі+1
2.Обчислюють середні кути βi : Βi=1/2(β’i+ β”i).
3.Обчислюють середні значення довжини ліній Di із прямих D’i та зворотних D”i вимірів: Di=1/2(D’i+D”i)
4.Обчислюють горизонтальні проекції di довжин ліній : di=D*cosVi ,де V-кут нахилу лінії.
Обчислення площ на картах геометричним методом.
Ділянки розбиваються на найпростіші геометричні фігури, переважно трикутники, прямокутники, рідше трапеції. Площі ділянок визначаються як суми площ окремих фігур, що обчислюють по лінійних елементах. Якщо по границях ділянки виконані геодезичні виміри, то площа всієї ділянки або її частини можна обчислити по формулах, стосовно до наступних фігур ділянок . Площа Трикутника визначається по сторонах . Залежно від елементів, відомих у чотирикутнику, можуть бути використані різні формули для розрахунку.
Обернена геодезична задача.
Нехай відомі прямокутні координати точок 1 та 2 (х1, у1, х2, у2).
Потрібно знайти: довжину лінії S1-2 між цими точками та дирекційний кут
α1-2 цієї лінії. Спочатку знайдемо прирости координат ∆x та ∆y . очевидно, що ___________ _____________.
З прямокутного трикутника 1С2 можемо записати__________________.
Звідси _____________.
Але насправді знаходимо не дирекційний кут, а румб цієї лінії r1-2 . Як
відомо, значення дирекційного кута залежить від знаків приростів координат.
Відстань S1-2 визначають з контролем з цього самого трикутника, викорис-
товуючи формули. Отже, ____________________.
Обернену геодезичну задачу зазвичай розв’язують, щоб знайти вихідні
дирекційні кути, коли відомі тільки вихідні (початкові) координати двох точок, а також для розв’язку різних інженерно-геодезичних завдань.
Охарактеризуйте методи визначення площ на картах.
Залежно від господарського значення ділянок, їх розмірів, конфігурації,
наявності, результатів відповідних вимірювань (координати, довжини
ліній), використовують такіспособи визначення площ:
• аналітичний, коли площу вираховують за результатами
вимірювань ліній і кутів, або їх функцій координат вершин ділянок;
• графічний, коли площу визначають за результатами
вимірювань ліній і кутів, чи координат на планах, картах або з
допомогою палеток;
• механічний, коли площі визначають на плані за допомогою спеціальних
приладів - планіметрів, картометрій тощо.
Обчислення прямокутних координат точок теодолітного ходу.
Для обчислення координат точок необхідно виписати у відомість обчислення координат координати X I Y вихідної точки. Координати решти точок теодолітного полігону обчислюються за формулами:
де – шукані координати точки,
, – відомі координати передньої точки; , – ув’язані прирости координат.
Після послідовного обчислення координат всіх точок полігону одержуються координати початкової точки, що є контролем обчислень.
П
Приведення теодоліта в робоче положення
Встановлюють циліндричний рівень паралельно двом піднімальним гвинтам А, В, якими виводять бульбашку на середину;
Повертають верхню частину теодоліта так, щоб центральний рівень встановити по напрямку ІІІ гвинта, яким виводять бульбашку на середину.
Таким чином, площина лімба виводиться в горизонтальне положення.
Принцип вимірювання горизонтального кута
Під час виконання топографічних робіт потрібно виконувати кутові вимірювання. До того ж необхідно знати ортогональні проекції виміряних на місцевості кутів на рівневу поверхню, яку вважатимемо горизонтальною площиною. Нехай три точки А, В, С місцевості розташовані на різних висотах. Проведемо через них площину. Вона буде нахиленою. З’єднаємо точку В
з точками А і С. Тоді в нахиленій площині отримаємо кут місцевості ABС = b Щоб одержати ортогональну проекцію цього кута, необхідно через сторони BС та BA провести прямовисні площини Q та T . Перетин цих площин з горизонтальною площиною H дасть горизонтальний кут a вc = b , який і потрібно виміряти. Кут авс є мірою двогранного кута, утвореного двома вертикальними площинами Q і T . Для вимірювання кута авс на ребрі DB можна взяти будь-яку точку, наприклад в., провести через цю точку
горизонтальну площину і на ній побудувати коло довільного радіуса. Радіуси
в.а. і в.с. цього кола, що лежать у площинах Q і T , утворюють кут а.в.с.,
який дорівнює горизонтальному куту авс, а кількість градусів та частки градуса у дузі а.с. є величиною цього кута.
Горизонтальні кути вимірюються теодолітом технічної точності способом прийомів або кругових прийомів.
Перевірка штатива.
Штатив використовують для встановлення на ньому геодезичних приладів.
Умова. Штатив має забезпечувати незмінність положення приладу під час вимірювання. Щоб перевірити цю умову, на штатив установлюють теодоліт. Вертикальний штрих сітки ниток спрямовують на точку і прикладають незначні бокові зусилля до головки штатива. Після знаття зусилля вертикальний штрих сітки ниток має повернутися на спостережувану точку. Допуск – товщина штриха сітки ниток. У разі потреби усувають причини ненадійного скріплення ніжок із їхніми головками та наконечниками, а також головок ніжок із головкою штатива. Для цього закручують прогоничі, якими вони скріплені.
Прокладання теодолітного ходу та прив*язування його до опорної мережі.
Польові роботи розпочинають з закріплення вершини теодолітних ходів на місцевості знаками. Вибирають місця закладання пунктів так, щоб:
1) з кожного з них було видно сусідні пункти ходу;
2) поверхня землі між двома сусідніми пунктами ходу була сприятлива
для вимірювання ліній стрічкою;
3) пункти закладають в місцях тривалого їх збереження і зручних для
вимірювання кутів;
4) з пунктів теодолітного ходу було видно значну частину місцевості;
5) довжини сторін теодолітного ходу повинні бути в межах.
Зімкнутий теодолітний хід має вигляд полігона або багатокутника.
Вершини багатокутника є пунктами зімкнутого теодолітного ходу. Лінії між
сусідніми пунктами – сторони теодолітного ходу, а кути, утворені горизонтальними прокладеннями цих ліній, – горизонтальні кути теодолітного ходу. Лінії та кути теодолітного ходу вимірюють відповідними приладами. Мета прокладення теодолітного ходу – визначити прямокутні координати (X ,Y ) усіх вершин багатокутника. Для цього використовують точки ДГМ або мереж згущення, на які спирається цей хід. Зв’язок точок теодолітного ходу з пунктами ДГМ забезпечується додатковими
вимірюваннями чотирьох кутів α1, α2, α3, α4 та лінії d1. Такий зв’язок в
топографії називається прив’язкою пунктів теодолітного ходу до пунктів ДГМ
або пунктів мереж згущення. Для контролю прив’язують не один пункт, а хочаб два пункти теодолітного ходу. Саме за результатами вимірювань кутів та ліній теодолітного ходу, а також вимірювань прив’язки визначають
координати точок теодолітного ходу, за якими потім будують план.
Поле зору відлікового мікроскопа теодоліта 2Т30.
В відліковій системі теодоліту 2Т30 використовується шкаловий мікроскоп. Відлік знімають з одної сторони лімба. У верхній частині поля зору мікроскопу, видно позначення буквою „В", що вказує на вікно фрагменту лімбу вертикального круга; в нижній частині буквою "Г" горизонтального круга. Шкали мікроскопу мають найменшу ціну ділення 5'. Відліки беруть за шкалами з точністю до 0,1 найменшого ділення, що становить 30". Індексом для відліку є штрихи лімба з підписаними градусами. Шкала вертикального круга має два ряди цифр. Нижній ряд має знак " - ", а верхній - знак "+". Коли знімають відлік з вертикального круга, то записують градуси із своїм знаком, а мінути беруть за шкалою того ряду, який має знак відповідний знаку градусів.
Перевірка теодоліта на колімацію візирної осі труби.
Візирна вісь повинна бути перпендикулярна до горизонтальної осі
теодоліта (осі обертання зорової труби).
Нехай горизонтальна вісь (вісь обертання зорової труби) теодоліта –
горизонтальна, а візирна вісь зорової труби перпендикулярна до неї. Тоді, якщо зорову трубу обертати навколо горизонтальної осі, то візирна вісь описуватиме площину, перпендикулярну до осі обертання труби. Цю площину називають колімаційною.
Якщо ж названі осі взаємно не перпендикулярні, то під час повертання
зорової труби навколо осі обертання візирна вісь описуватиме конус з
вершиною у точці їх перетину. Припустимо, що центр сітки ниток розташований в точці 1 K (рис. ІІ.1.24), тобто візирна вісь 1 AK не є перпендикулярною до осі обертання h h зорової труби. Якщо би центр сітки ниток містився в точці K і візирна вісь була б перпендикулярна до осі обертання h h зорової труби, тоді у разі наведення зорової труби на віддалену точку А місцевості відлік горизонтального круга був би М. Якщо ж центр сітки ниток містився в точні 1K , то для наведення візирної осі на точку А необхідно зорову трубу, а разом з нею і горизонтальний круг, повернути праворуч (проти годинникової стрілки) на величину відхилення, тобто на кут С, який називають колімаційною похибкою. Тоді відлік горизонтального круга буде 1M . Переведемо зорову трубу через зеніт. Центр сітки ниток переміститься в симетричну точку 2K , а візирна вісь, як і до того, утворюватиме з площиною, перпендикулярною до осі обертання зорової труби, такий самий кут С. Для наведення візирної осі на точку А необхідно повернути зорову трубу, а з нею і горизонтальний круг, за годинниковою стрілкою на кут С, тоді беремо новий відлікгоризонтального круга .Але під час переведення зорової труби через зеніт та наведення візирної осі на точку А горизонтальний круг необхідно повернути на 180o . Отже відлік 2 M відрізнятиметься від відліку 1 M на ±180o . Д усунення похибки обчислюють значення середнього відліку і встановлюють його на горизонтальному крузі. Тоді центр сітки ниток зміститься зі спостережуваної точки А. Обертаючи горизонтальні виправні гвинти сітки ниток, наводять її центр на точку.
Практично перевірку виконують так:
– встановлюють вертикальну вісь теодоліта вертикально;
– центр сітки ниток наводять на віддалену, розташовану близько до
горизонту, точку та відлічують горизонтальний круг (відлік КЛ або КП);
– переводять трубу через зеніт, повертають алідаду на 180o і знову
наводять трубу на вибрану точку;
– відлічують горизонтальний круг (відлік КП або КЛ);
– обчислюють за формулою (ІІ.1.24) значення колімаційної похибки.
Якщо C = 0 або не перевищує подвійної точності відлікового пристрою,
то умови дотримуються. Якщо ні, виконують юстування. Для цього:
– за формулою обчислюють відлік, вільний від колімаційної
похибки;
– навідним гвинтом алідади встановлюють цей відлік на горизонтальному
крузі;
– обертаючи горизонтальні виправні гвинти сітки ниток, наводять центр
сітки ниток на вибрану точку.
Провішування і вимірювання ліній на місцевості.
Пряма лінія вважається визначеною на місцевості, якщо вона закріплена
двома точками, що лежать на цій лінії. Тому на місцевості для позначення будь-якої лінії часто обмежуються двома кінцевими точками цієї лінії. Однак фізичнаповерхня землі нерівна, профіль міс-цевості між двома точками A та B є кривою, з якою пряма ABне збігається. Тому прийнято говорити
про вертикальну площину, що проходитьчерез точки A та B місцевості. Такуплощину називають створом лінії AB .Якщо віддаль між точками A і Bбільша за 150–200 м, то двох точокнедостатньо, щоб надійно визначити
положення створу ліній. В таких випадках у створі лінії необхідно виставити
ще декілька віх, наприклад, віхи в точках C,D, E створу AB .
Виставлення в створі лінії додаткових віх називають
провішуванням ліній. Як правило, віхи встановлюють через 100–200 м на
рівнині й значно частіше на горбистій місцевості.
Під час провішування спочатку виставляють віхи в точках A та B . Потім
спостерігач стає позаду однієї з віх, наприклад A, на віддалі близько двох
метрів так, щоб віха A закривала віху B . Помічник спостерігача стає
приблизно в тому місці, де потрібно встановити додаткову віху. Спостерігач
подає руками або прапорцями знаки і спрямовує помічника, поки той не
поставить віху C так, щоб вона була закрита віхою A. Тоді віха C
закриватиме віху B . Усі віхи встановлюють прямовисно. Коли в створі лінії потрібно виставити декілька віх, провішування
починають з віддаленого кінця B “на себе”, тобто послідовно виставляють
віхи в точках C,D, E . Провішування “від себе”, тобто з
ближнього кінця лінії, дає менш точні результати.
Приведення до горизонту ліній виміряних стрічкою.
Як відомо, в основу складання планів покладена горизонтальна проекція
ліній, тобто їх горизонтальне прокладання. Якщо лінія AB нахилена до горизонту під кутом n , то для визначення горизонтального про-
кладання d вимірюють мірною стрічкою нахилену довжину D лінії AB та кут
нахилу n . Тоді горизонтальна проекція d = AC визначиться з прямокутного
трикутника ACB за формулою
d = Dcosn .1
Можна також обчислити поправку DD за нахил лінії місцевості до
горизонту.
DD = d - D = D - D n = D - n = D . 2
Надаючи різних числових значень аргументам D та n , за формулою
можна знайти значення функції DD і скласти таблицю поправок DD .
Якщо на різних частинах лінії кути нахилу не однакові, тоді необхідно вимірювати довжини окремих відрізків цієї лінії і
кути нахилу цих відрізків. За формулою 1 можна знайти горизонтальне
прокладення кожного з відрізків, а потім їх суму, яка і буде горизонтальним
прокладанням всієї лінії. Якщо нахили місцевості незначні, горизонтальне
прокладення можна отримати безпосередньо за допомогою стрічки. При цьому утримують стрічку горизонтально, піднімаючи початок або кінець стрічки над землею і проектуючи його за допомогою виска (або вертикально встановленої віхи) на землю. Горизонтальність стрічки визначають на око.
Перевірка перпендикулярності горизонтальної та вертикальної осей теодоліта.
Горизонтальна вісь обертання труби повинна бути перпендикуляр-
ною до вертикальної осі обертання теодоліта.
Теодоліт встановлюють на відстані приблизно 20 м від стіни. Зорову
трубу наводять при крузі праворуч та ліворуч на високо розташовану точку М
на стіні .Далі трубу опускають вниз до горизонтального положення і фіксують проекцію центра сітки ниток на стіні. Якщо при двох
положеннях круга проекції точки М збігались в точці m , то Mm – прямовисна лінія, і, відповідно, колімаційна площина прямовисна.
Якщо умова не виконується, то проекція при одному крузі буде в точці 1 m , а при другому – в точці 2 m . Середнє положення m буде правильним. Поділивши відрізок 1 2 m m на дві рівні частини, знаходять точку m . Наводять центр сітки ниток на цю точку і повертають трубу об’єктивом вгору до рівня точки М. При цьому центр сітки ниток
не збігається з точкою М. Отже, вісь обертання труби не є
горизонтальною. Щоб позбутися нахилу, достатньо було б видовжити одну з підставок настільки, щоб точки M1 і M збіглись. Проте в оптичних теодолітах цього робити не можна. Якщо точки M1 і M розходяться на ширину бісектора, то нахил осі обертання труби становить 30” . Допускається експлуатація теодоліта, якщо нахил 1’ . Виправляють недолік в оптичних майстернях.
Зауважимо: якщо виконувати вимірювання при двох положеннях вертикального круга (КЛ і КП), то із середнього результату буде вилучена похибка за негоризонтальність осі зорової труби.
Перевірка рівня при алідаді горизонтального круга.
Вісь циліндричного рівня при алідаді горизонтального круга повинна
бути перпендикулярна до осі обертання теодоліта. Інакше кажучи,
необхідно, щоб виконувалася умова u u ^ o o (рис. ІІ.1.23, а).
Припустимо, що ці осі розташовані під певним кутом b , який не
дорівнює 90o (рис. ІІ.1.23, б). Встановимо вісь рівня за напрямком двох
підіймальних гвинтів і, обертаючи їх в протилежні боки, виведемо бульбашку
рівня на середину. Кут b при цьому не зміниться, але вісь oo нахилиться, а
вісь рівня uu стане горизонтальною (рис. ІІ.1.23, в). Повернемо
горизонтальний круг, а з ним і циліндричний рівень на 180o . Обертання
відбудеться навколо нахиленої осі oo і нове положення осі рівня . uu
утворить з попереднім (горизонтальним) положення uu кут m=uou . Це
буде кут нахилу осі рівня до горизонту. Він вимірюється дугою відхилення
бульбашки рівня від середини ампули. Очевидно, що m + b + b =180o . Звідси м/2= 90o - b . Проведемо бісектрису rr кута m,
тоді кут roo =m/2+β=90°
Отже, якщо вісь uu встановити в положення rr , то вісь рівня буде
перпендикулярна до осі обертання теодоліта. Для юстування рівень має
виправні гвинти.Практично перевірку виконують так:
– встановлюють вісь рівня паралельно до лінії, що з’єднує будь-які два
підіймальні гвинти, і, обертаючи їх в протилежні боки, переміщають бульбашкурівня на середину шкали ампули (в нуль-пункт);
– повертають алідаду на 180o . Якщо бульбашка залишилася на середині
або відхилилася не більше ніж на одну поділку шкали рівня, то умова вико-
нується, якщо ні – здійснюють юстування. Для цього вертикальними виправ-
ними гвинтами рівня переміщують бульбашку в напрямку до середини шкали на половину дуги відхилення. Перевірку повторюють до виконання умови.
Перевірка сітки ниток зорової труби теодоліта.
Сітка ниток повинна бути встановлена правильно, тобто верти-
кальна нитка (бісектор) має бути вертикальною, а горизонтальна –
горизонтальною.
Щоб перевірити цю умову, вертикальну вісь обертання теодоліта встанов-
люють прямовисно. Наводять центр сітки ниток на точку та обертають трубу
навколо своєї осі. Якщо зображення точки не сходить з вертикальної нитки, то умова виконується. Якщо зміщення більше ніж 1/3 ширини бісектора, то сітку ниток необхідно розвернути. Для цього послабляють гвинти, якими окуляр кріпиться до корпусу зорової труби, і повертають сітку ниток так, щоб умова виконувалася. Виправивши положення сітки ниток, треба повторно перевірити перпендикулярності візирної осі до осі обертання труби. Слід пам’ятати, що внаслідок цього може з’явитися колімаційна похибка, оскільки повертали сітку ниток.
.Перелічити похибки кутових вимірювань.
1. Похибки, які виникають під час виготовлення та юстування теодоліта
(приладові похибки).
2. Похибка центрування теодоліта.
3. Похибки центрування візирних цілей (похибки редукції).
4. Похибка власне виміряного кута (похибки візування зорової труби та
відлічування горизонтального круга).
5. Похибки за вплив зовнішніх умов
Послідовність роботи на станції під час контурного знімання.
При проведенні планового знімання дотримуються такої послідовності робіт:
1) проводять ”рекогносцирувальні, чи розвідувальні роботи“ – оглядають місцевість;
2) вибираються точки для створення знімальної мережі і закріплюються на місцевості. Якщо це можливо, місцева знімальна мережа повинна бути прив’язана до державної геодезичної знімальної мережі, а знімання проводитися в державні системі координат. Однак, дуже часто знімання проводиться в умовній (місцевій) системі координат;
3) вибираються характерні об’єкти, що будуть нанесені на план (карту) – ситуація..
Кількість точок, які необхідні для показу тих чи інших об’єктів, залежить від їхніх розмірів та обрисів: крапкових чи тих, що не виражаються в масштабі, – одна точка; прямолінійних – дві точки; ламаних і криволінійних – точки на згинах, поворотах. За характерними точками на папері викреслюють контури об’єктів, зберігаючи геометричну подібність контурів місцевості.
Для отримання планового положення об’єктів на площині існують способи полярний, засічок, обходу, ординат (промірів), створів. Вибір способу залежить від виду знімання та особливостей місцевості.
Поле зору зорової труби.Що таке паралакс сітки ниток?
Простір, який можна бачити в трубу,закріплену нерухомо, називається полем зору. Розмір поля зору труби визначається діаметром кільця, яке називається діафрагмою.Воно розміщене там, де розміщенезображення предмета, яке дає об’єктив, тобто в задньому фокусі об’єктива.
Паралаксом сітки ниток називають непотрапляння зображення
предмета (візирної цілі), побудованого об’єктивом, в площину сітки ниток. Для того, щоб усунути паралакс, уточнюють чіткість зображення спостережуваного предмета, змінюючи положення фокусувальної лінзи, і чіткість зображення сітки ниток, змінюючи положення окуляра.
Тільки після усунення паралаксу можна говорити, що труба придатна для
візування на точку.
Прилади для вимірювання відстаней на місцевості.
Мірні стрічки – сталеві смуги завширшки 15–20 мм,
завтовшки 0,3–0,4 мм. Їх довжина 20, 24, 50, 100 м. На стрічках метри позначено цифрами на прямокутних або овальних пластинках, півметри – клепками, дециметри – круглими отворами. Розрізняють такі мірні стрічки: кінцеві, штрихові та шкалові.
Для вимірювання невеликих віддалей використовують рулетки
з найменшими сантиметровими, частіше міліметровими, поділками. Рулетки
бувають різної довжини: 2, 5, 10, 20, 30, 50 м. Ширина металевої смужки
найчастіше 10 мм, товщина – 0,2 мм. Рулетки зберігають намотаними на
особливий пристрій.
Пряма геодезична задача.
Нехай відомі прямокутні координати точки 1 (х1, у1), довжина лінії 1-2 S1-2
та дирекційний кут цієї лінії 1-2 a.
Необхідно знайти: координати точки 2 (х2, у2) .
Прямокутна система координат ХОУ, в якій розміщені точки 1 та 2. Через точку 1 проведемо пряму, паралельну до осі ОХ. Тоді в точці 1 ця пряма з лінією 1-2 утворить кут a1-2 , який і є дирекційним кутом лінії 1-2. Спроектуємо точку 2 на осі координат. В результаті проектування утвориться прямокутний трикутник 1-С-2. Тоді, як видно з рисунка, координати точки 2, тобто х2 та у2, більші за координати точки 1 відповідно на катети 1-С та 2-С. Ці катети позначимо Dx та Dy . Їх називають приростами координат.
Побудова координатної сітки.
Для побудови координатної сітки широко застосовується лінійка, яку
запропонував російський вчений-геодезист Ф.В. Дробишев. Він розробив
велику і малу лінійки. Великою лінійкою можна побудувати сітку квадратів
розміром 80×60 см, а малою – розміром 50×50 см.
Послідовність побудови координатної сітки 50×50 см.
Лінійку кладуть паралельно до нижнього краю аркуша креслярського паперу, і на відстані приблизно 5 см від нього прокреслюють вздовж скошеного верхнього краю лінійки олівцем лінію. Потім лінійку накладають на цю лінію так, щоб лінію було видно посередині віконець лінійки, а скошений край нульового вікна був на відстані приблизно 5 см від лівого краю паперу та прокреслюють олівцем вздовж скошених країв віконець лінійки шість штрихів. Отримують на прокресленій лінії дві крайні точки майбутньої координатної сітки (ліву і праву), відстань між якими 50 см. Позначимо їх: ліву – 1, а праву – 2. Повертають лінійку на 90° і встановлюють точку початку відліку (точка а на лінійці) на перетині лівого штриха з прокресленою лінією. Прокреслюють вздовж скошених країв вікон лінійки шість штрихів.
Далі встановлюють початок відліку лінійки перпендикулярно до про-
кресленої на папері лінії так, щоб точка початку відліку на лінійці збігалась зперетином правого крайнього штриха з прокресленою на папері лінією. Прокреслюють вздовж скошених країв вікон лінійки шість штрихів. Щоб отримати ще дві верхні крайні точки координатної сітки, лінійку
укладають по діагоналі так, щоб початок відліку лінійки опинився у точці перетину правого крайнього штриха з прокресленою на аркуші лінії, а скошений край кінця лінійки – на верхньому лівому прокресленому на папері штриху. Прокреслюють по скошеному краю кінця лінійки лінію.
У результаті отримують три вершини квадрата координатної сітки
розміром 50 см.
Для побудови четвертої точки лінійку укладають по діагоналі так, щоб точка початку відліку лінійки розташувалася у точці 1, а скошений край кінця лінійки – на верхньому правому штриху. Прокреслюють по скошеному краю кінця лінійки лінію. Штрихи побудови з’єднують прямими лініями.
Послідовність складання контурної карти.
Підготовчий етап. Вивчають наявність існуючих на дану територію карт та планів, пунктів геодезичних мереж. Виконується рекогносцировка місцевості. Закріплюються точки планово-висотної геодезичної основи. Складається схема ходів та їх прив’язки до вихідних пунктів геодезичних мереж.
Етап вимірювальних робіт. Виконуються всі необхідні польові виміри в знімальній основі та знімання предметів контурів і рельєфа місцевості.
Обробка результатів вимірів. Контролюють результати польових вимірів, обчислюють горизонтальні прокладання, середні кути, перевищення, виконують вирівнювання планової та висотної знімальної основи.
Складання плану. По даним польових вимірів ручним способом на папері або в автоматичному режимі за допомогою ПЕОМ складають план місцевості в заданому масштабі.
Перевірка місця нуля теодоліта 2Т30.
Умова: місце нуля вертикального кола повинне бути рівне або бути близьким до 0.
Місцем нуля називається відлік по вертикальному колу, коли візирна вісь зорової труби займає горизонтальне положення, а бульбашка рівня при алідаді горизонтального кола перебуває на середині.
Послідовність виконання :
1. Установлюють і ретельно горизонтирують теодоліт по настановному рівню.
2. При КЛ візують на довільно обрану точку й закріплюють зорову трубу.
3. По вертикальному колу теодоліта беруть відлік КЛ .
4. Відкріпивши трубу, переводять її через зеніт і при КП виконують грубе
наведення на обрану точку.
5. При необхідності обертанням піднімальних гвинтів уточнюють положення бульбашки рівня при алідаді горизонтального кола.
6. Закріпивши зорову трубу, знову сполучають перехресття сітки ниток зі
спостережуваною точкою й беруть відлік КП .
7. Обчислюють місце нуля по формулі МО=КП+КЛ+-180/2
При цьому до відліку, який менше90, треба додати 360.
8. Місце нуля рекомендується визначати двічі (для двох різних спостережуваних точок).
9. Із дворазового визначення МО знаходять його середнє значення. Якщо воно не перевищує подвійної точності відліку по вертикальному колу, то умова повірки виконана. А якщо ні, то необхідно зробити юстування.
С
. Суть горизонтального знімання.
Горизонтальне ситуаційне знімання місцевості називається контурним. В результаті цього знімання отримують план із зображенням на ньому місцевих предметів та контурів( ситуацій). Таке знімання частіше всього застосовується в рівнинній місцевості в умовах складної ситуації(населені пункти, забудовані ділянки, залізничні вузли).
Основою для контурного знімання служать теодолітні ходи – система ламаних ліній, в яких кути вимірюються одним прийомом теодолітом 30ти секундної точності, а сторони – стальною 20 м стрічкою з точністю не нижчою, ніж 1:2000.Теодолітні ходи, як правило, прокладають між пунктами опорної геодезичної мережі ( тріангуляції, трилатерації, полігонометрії) або вони утворюють зімкнені полігони ( багатокутники). Якщо з пунктів зімкнення полігон немає можливості виконати знімання всієї ділянки, то всередині полігону прокладають діагональні ходи. Форма ходів залежить від характеру території, що підлягає зніманню.
Контурне знімання складається з наступних видів робіт: підготовчі роботи, прокладання теодолітніх ходів та полігонів, прив*язка теодолітніх ходів до пунктів геодезичної опорної мережі, знімання ситуації, обчислювальні роботи, графічне оформлення.
Т
.Точність вимірювання горизонтальних кутів.
Горизонтальні кути вимірюються теодолітом технічної точності способом кругових прийомів або прийомів.
Якщо різниця між і не перевищує подвійної точності відлікового пристрою (), обчислюють середнє арифметичне і далі користуються цим результатом. В протилежному випадку кут вимірюють знову.
Точність вимірювання горизонтального кута одним прийомом технічними теодолітами типу 2Т-30 характеризується значенням середньої квадратичної похибки 30". З цього роблять висновок, що граничні розходження результатів вимірювання кутів у пів прийомах вищезгаданими теодолітами не мають перевищувати 1′.
Сума кутів повинна дорівнювати 360°, що є контролем обчислень. Додатковим польовим контролем вимірювання горизонтальних кутів способом кругових прийомів є постійність подвійної колімаційної похибки.
Теорія дзеркального екера.
Розглянемо теорію дводзеркального екера. Нехай дзеркала 1 S та 2 S
поставлені під кутом a . На дзеркало 1 S падає промінь від віхи A в точку M під кутом d і відбивається під таким самим кутом d ; падає на
друге дзеркало під кутом ∂ в точці N . Тут промінь знову відбивається під таким самим кутом, зустрічається в точці C з початковим своїм на-
прямком і створює з ним кут g . Для трикутника CNM кут g зовнішній і дорівнює сумі двох інших кутів 2d та 2∂ , несуміжних з кутом
g , тобто g = 2d + 2b = 2(d + ∂) ,
а з трикутника MNO a = 180° - (90° -∂ ) - (90° - ∂ ) = d +∂ .
Звідси a = d +∂ . (І.3.16) Це означає, що
g = 2a . Тобто промінь, що двічі відбивається від двох плоских дзеркал, утворюєзі своїм початковим напрямком кут вдвічі більший від кута між дзеркалами.Якщо кут між дзеркалами 45°, то g = 90°.
Точність вимірювання ліній стрічкою
Отже, точність вимірювання ліній стрічкою залежить від Похибки в довжині стрічки, Похибки за викривлення стрічки, Похибка за провисання або прогинання стрічки, за натяг стрічки, за вплив температури,акторів, а також від досвіду та старання виконавців робіт. Оскільки більшість похибок мають односторонній характер, тобто є систематичними, то сумарна
похибка буде пропорційною до довжини лінії. З досвіду вимірювання ліній стрічкою відомо, що під час польових вимірювань відносна похибка не перевищує ∆L/L=1/1000 за несприятливих умов; ∆L/L=1/2000– за середніх умов; та ∆L/L=1/3000– за сприятливих умов. Якщо місцевість рівнинна, з твердим ґрунтом, погода сприятлива, вимірювання виконуються старанно і вводяться поправки за температуру стрічки, то точність може зростати до ∆L/L=1/5000.
У
Ув*язування горизонтальних кутів зімкнутого теодолітного ходу.
Отримують практичну сум кутів ∑βпр, сумуючи значення горизонтальних кутів.Теоретичну суму кутів в багатокутнику обчислюють за формулою ∑βтеор=180°(n-2),де п- кулькість кутів.Обчислюють кутову нев*язку за формулою ∫βпр.=∑βпр.-∑βтеор..Визначають допустиму кутову нев*язку ∫βдоп=1’√n.Кутова нев*язка не повинна перевищувати допустимої.Кутову нев*язку ∫βпр розподіляють порівну з протилежним знаком на всі виміряні кути у вигляді поправки( червоним кольором).Контролем правильності розподілу нев*язки є сума поправок ∂, тобто ∑∂і=-(∫β), а також сума виправлених кутів повинна дорівнювати теоретичній.
Ув*язування горизонтальних кутів розімкнутого теодолітного ходу.
Отримують практичну сум кутів ∑βпр, сумуючи значення горизонтальних кутів.Теоретичну суму кутів в багатокутнику обчислюють за формулою ∑βтеор=180°(n-2),де п- кулькість кутів.Обчислюють кутову нев*язку за формулою ∫βпр.=∑βпр.-∑βтеор..Визначають допустиму кутову нев*язку ∫βдоп=1’√n.Кутова нев*язка не повинна перевищувати допустимої.Кутову нев*язку ∫βпр розподіляють порівну з протилежним знаком на всі виміряні кути у вигляді поправки( червоним кольором).
Ув*язування приростів координат зімкнутого теодолітного ходу.
Сумують обчисленні значення приростів координат.Для зімкненого ходу ці суми рівнозначні нев*язкам. Визначають абсолютну ƒабс=√ƒ∆х²+ƒ∆у² та відносну ƒвідн= ƒабс /Р <ƒвідн.доп. нев*язки.Допустима нев*язка для даних умов ƒвідн.доп.=1/2000. Якщо відносна нев*язка ходу менша за допустиму або рівна їй, то нев*язки ƒ∆х, ƒ∆у в приростах сід розподілити шляхом введення поправок в обчисленні прирости координат пропорційно довжинам ліній ходу. Поправки мають знак, протилежний знаку нев*язки, їх заокруглюють до цілих сантиметрів і вписують червоним кольором над приростами координат.
Ув*язування приростів координат розімкнутого теодолітного ходу.
Оючислюють лінійні нев*язки ƒх та ƒу по осях координат.Їх знаходять як різниці між практичними й теоретичними сумами приростів. Визначають абсолютну ƒабс=√ƒ∆х²+ƒ∆у² та відносну ƒвідн= ƒабс /Р <ƒвідн.доп. нев*язки.Допустима нев*язка для даних умов ƒвідн.доп.=1/1000. Якщо відносна нев*язка ходу менша за допустиму або рівна їй, то нев*язки ƒ∆х, ƒ∆у в приростах сід розподілити шляхом введення поправок в обчисленні прирости координат пропорційно довжинам ліній ходу. Поправки мають знак, протилежний знаку нев*язки.
Ц
Циліндричний рівень при алідаді горизонтального круга призначений для того, щоб встановити вертикальну вісь обертання приладу прямовисно.
Центрування теодоліта оптичним центри ром.
Для встановлення центру лімба горизонтального круга над центром точки місцевості використовують оптичний центрир.
Оптичний центрир складається із наступних частин: призми 1, яка повертає промінь на 90°, кремальєри 2, прозорої пластинки 3 на якій нанесена сітка ниток, окуляра 4, фокусної лінзи 5, об'єктива 6.
Для встановлення центра лімба над центром точки місцевості необхідно бульбашку циліндричного рівня на алідаді горизонтального круга привести на середину при допомозі піднімальних гвинтів. В цьому випадку віссю оптичного центрира O' О" займе горизонтальне положення, і в точці O' відіб'ється під кутом 45° та попаде в точку О. В полі зору центрира видно центр точки місцевості і хрест сітки ниток центрира. Для суміщення хреста сітки ниток центрира з центром точки місцевості необхідно дещо відкрутити становий гвинт і пересунути підставку разом з теодолітом на головці штативу до їх співпадання. Середня квадратична похибка такого центрування становить 0,5 мм.
Центрування теодоліта нитковим виском.
Для встановлення центру лімба горизонтального круга над центром точки місцевості використовують нитковий висок.
Нитковий висок, складається із міцної нитки і металевого тягаря. Один кінець нитки прив'язують до гачка прикріпленого до станового гвинта, а другий - до тягаря, гострий кінець якого центрують над центром точки закріпленої на місцевості. Приводять бульбашку рівня горизонтального круга в нуль-пункт. Центрування тягаря над точкою відбувається за допомогою пересування підставки теодоліту на головці штативу, яку пересувають після дещо відкрученого станового гвинта. Точність такого центрування становить 0,5 см.
щ
Що таке зарис контурного знімання?
Під час вимірювання ліній в прямомунапрямку за допомогою мірної стрічки, рулетки, екера та теодоліта виконують знімання ситуації. Результати знімання записують олівцем на схематичному рисунку, який називається зарисом. На ньому викреслюють схематично ситуацію території, яку знімають, назви угідь, характеристики об’єктів тощо.
Що таке місце нуля теодоліта 2Т30?
Місце нуля – це відлік вертикального круга в той момент, коли візирна вісь
зорової труби горизонтальна, а середина бульбашки циліндричного рівня при алідаді вертикального круга міститься в нуль-пункті, тобто на середині його шкали.
Обчислення площ аналітичним методом.
Найточніший метод визначення площ зімкнутих контурів – аналітичний. У цьому методі використовують значення координат вершин полігона, який обмежує шукану площу. Аналітичний спосіб. Обчислення площ за координатами вершин полігону застосовується коли полігон має складну форму багатокутника, границі якого прямолінійні і відомі координати його вершин …. Цей спосіб є найбільш точним, бо помилка у визначенні площі залежить тільки від помилок вимірювань на місцевості. Наближено вважається, що відносна помилка визначення площі дорівнює подвійній відносній помилці вимірювання ліній.Основний недолік способу - складність обчислень. Тому в сучасних умовах для визначення площ полігонів, особливо з великою кількістю вершин, застосовують комп’ютери, в пам’ять яких занесено формули. Оператори вводять у комп’ютер координати точок (вершин полігона) і за лічені хвилини дістають площу полігона. із занесенням результатів у спеціальну відомість