Теодолитная съёмка

Размещено на http://www.allbest.ru

Теодолитная съёмка

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

Инженерная геодезия



Реферат

Курсовая работа 25 с., 8 рис., 3 табл., 8 источников.

теодолитная съёмка, теодолитные ходы, рекогносцировка, угловые и линейные измерения, случаи привязки теодолитных ходов, способы съёмки ситуации, невязки, увязка, линейка Ф. В. Дробышева, координатографы.

Цель работы - изучить сущность теодолитной съёмки, состав и порядок работ при теодолитной съёмке, ознакомиться с проведением полевых и камеральных работ, осуществляемых при теодолитной съёмке.



Содержание

Введение

Теодолитная съёмка

1. Сущность теодолитной съёмки

2. Этапы теодолитной съёмки

2.1 Подготовительные работы

2.2 Полевые работы

2.2.1 Рекогносцировка местности и закрепление точек теодолитных ходов

2.2.2 Прокладка теодолитных ходов на местности

2.2.3 Привязка теодолитных ходов к пунктам геодезической опорной сети

2.2.4 Съёмка ситуации местности

2.3 Камеральные работы при теодолитной съёмке

2.3.1 Общие положения

2.3.2 Обработка результатов измерений в замкнутом теодолитном ходе

2.3.3 Особенности обработки результатов измерений разомкнутого теодолитного хода

3. Построение плана теодолитной съёмки

Заключение

Список литературы

теодолитная съёмка ход



Введение

Теодолит - прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов

Теодолиты различаются по точности и по виду отсчетных устройств.

В зависимости от точности измерения горизонтальных углов теодолиты разделяются на 3 типа:

высокоточные - для измерения углов в триангуляции и полигонометрии 1 и 2 кл.

точные - для измерения углов в триангуляции и полигонометрии 3 и 4 кл.

технические - для измерения углов в теодолитных и тахеометрических ходах и съемочных сетях.

По виду отсчетных устройств различают верньерные и оптические.

Отсчетные устройства в виде верньеров использовались в теодолитах с металлическими кругами (ТТ-5 и др.).

Оптические теодолиты - это теодолиты со стеклянными угломерными кругами и оптическими устройствами: в них с помощью оптической системы изображения горизонтального и вертикального кругов передаются в поле зрения специального микроскопа.

В комплект теодолита также входит штатив со становым винтом и отвесом.

Целью моей работы является изучение сущности теодолитной съёмки, состава и порядка работ при ней, ознакомление с проведением полевых и камеральных работ, осуществляемых при теодолитной съёмке.

Моей задачей является, прежде всего, изучение сущности теодолитной съемки, её состава и порядка работ при ней. Затем, подробное ознакомление с порядком проведения полевых работ: осуществлением рекогносцировки местности, порядком прокладки теодолитных ходов и их привязкой к пунктам геодезической опорной сети; рассмотрение различных способов съемки ситуации местности.

А также ознакомление с порядком проведения камеральных работ: рассмотрение общих положений проведения камеральных работ при теодолитной съемке, изучение порядка обработки результатов измерений в замкнутом и разомкнутом теодолитном ходе.

Последним этапом моей работы будет являться ознакомление с последовательностью построения плана теодолитной съемки.



1. Сущность теодолитной съёмки

Теодолитной называется горизонтальная (контурная) съёмка местности, в результате которой может быть получен план с изображением ситуации местности (контуров и местных предметов) без рельефа. Теодолитная съемка относится к числу крупномасштабных (масштаба 1:5000 и крупнее) и приме-няется в равнинной местности в условиях сложной ситуации и на застроен-ных территориях: в населенных пунктах, на строительных площадках, пло-щадках горных предприятий, на территории железнодорожных узлов аэро-портов и т.п. В качестве планового съемочного обоснования при теодолитной съемке обычно используются точки теодолитных ходов .

Теодолитные ходы представляют собой системы ломаных линий, в ко-торых горизонтальные углы измеряются техническими теодолитами. А дли-ны сторон - стальными мерными лентами и рулетками либо оптическими дальномерами. По точности теодолитные ходы подразделяются на разряды: ходы 1 разряда - с относительной погрешностью не ниже 1:2000, 2 разряда - не ниже 1:1000. Обычно теодолитные ходы нужны не только для выполнения съемки ситуации местности, но и служат геодезической основой для других видов инженерно-геодезических работ. Теодолитные ходы развиваются от пунктов плановых государственных геодезических сетей и сетей сгущения.

По форме различают следующие виды теодолитных ходов :

1)разомкнутый ход, начало и конец которого опираются на пункты геодези-ческого обоснования (рис.1,а) ; 2)замкнутый ход (полигон) - сомкнутый многоугольник, обычно примыкающий к пункту геодезического обоснования (рис.1,б) ; 3)висячий ход, один из концов которого примыкает к пункту геодезического обоснования, а второй конец остаётся свободным (рис.1,в).

Рис. 1- Теодолитные ходы

При съемках населенных пунктов, строительных площадок, промплощадок предприятий и других обычно по границе участка прокладывают замкнутый полигон. При необходимости внутри полигона прокладывают диагональные ходы, которые могут образовывать узловые точки. Проложение висячих теодитных ходов допускается лишь в отдельных случаях при съемке неответственных объектов; при этом длина висячего хода не должна превышать 300 м при съемках масштаба 1:2000 и 200 м - масштаба 1:1000.

Теодолитная съемка слагается из подготовительных, полевых и камеральных работ. Наибольший объем приходится на полевые работы, которые включают в себя рекогносцировку снимаемого участка, прокладку теодолитных ходов и полигонов, их привязку к пунктам геодезической опорной сети и съёмку ситуации.



2. Этапы теодолитной съёмки

2.1 Подготовительные работы

В период камеральной подготовки выясняют необходимость съемки и выбирают её масштаб, исходя из требуемой точности изображения ситуации местности. Затем подбирают и изучают имеющиеся в наличии картографические материалы (планы, карты и профили), а также географические описания района будущей съемки. Если в районе съемки имеются пункты геодезической опорной сети, то составляют схему их расположения, а из каталогов выписывают координаты.

На основе имеющихся планов и карт наиболее крупных масштабов намечают теодолитные ходы. Длины теодолитных ходов, прокладываемых между опорными геодезическими пунктами выбираются исходя из масштаба съемки и не должны превышать установленных величин (табл.1).

Таблица 1

Масштабы съёмки	1:500	1:1000	1:2000	1:5000
Предельная длина хода, км:
1 разряда	0,6	1,2	2,0	4,0
2 разряда	0,3	0,6	1,0	2,0

Согласно намеченной схеме теодолитных ходов составляется предварительный проект полевых работ. Проект должен содержать календарный план и смету на работы, расчет необходимого количества исполнителей и транспорта, перечень необходимых приборов, оборудования и материалов. Для выполнения теодолитной съемки необходимо иметь теодолит, стальную ленту с комплектом шпилек либо оптический дальномер, рулетку, эклиметр и эккер.



2.2 Полевые работы

2.2.1 Рекогносцировка местности и закрепление точек теодолитных ходов

Рекогносцировка - это детальное изучение местности в полевых условиях. В результате рекогносцировки выбирают местоположение вершин теодолитного хода. Рекогносцировка выполняется при непосредственном руководстве преподавателя и участии всех членов бригады. Одна из вершин теодолитного хода принимается за начальную и закрепляется временным знаком. Смежные с ней вершины выбирают с таким расчетом, чтобы было удобно выполнять угловые и линейные измерения, а также производить съемочные работы. Между смежными вершинами должна быть хорошая взаимная видимость и благоприятные условия для линейных измерений. Длины сторон теодолитного хода не должна превышать 350 м и быть не менее 20 м (на застроенной территории).

Для проверки видимости на смежных вершинах теодолитного хода устанавливают вешки. Видимость между точками считается хорошей, если вешка видна на 3/4 высоты.

После установления видимости начальную точку закрепляют окончательно (забивают колышек вровень с землей или обозначают масляной краской). А процесс рекогносцировки продолжают, переходя на следующую точку. Нумерация точек ведется по ходу часовой стрелки.

Запрещается закреплять пункты теодолитного хода на проезжей части дорог или на дорожках для пешеходов.

2.2.2 Прокладка теодолитных ходов на местности

Прокладка теодолитных ходов и полигонов включает в себя производство угловых и линейных измерений.

Прокладка теодолитных ходов и полигонов включает в себя производство угловых и линейных измерений. Перед началом измерений следует произвести поверки и юстировку применяемых приборов.

Горизонтальные углы в теодолитных ходах измеряют техническими теодолитами (Т 15, Т 30, 2Т 30 и др.)одним полным приёмом с точностью не ниже 30''. Каждый горизонтальный угол измеряется при двух положениях вертикального круга (КП и КЛ ); при работе с верньерными теодолитами лимб между полуприёмами переставляется примерно на 90?. Расхождение значений угла в двух полуприёмах не должно превышать 45. При измерении углов на узловых точках, имеющих три направления и более, разрешается применять способ круговых полуприёмов.

Для контроля каждая сторона измеряется дважды одним из способов: при использовании 20-метровой мерной ленты либо оптического дальномера - в прямом и обратном направлениях; 20-метровой лентой и оптическим дальномером - в одном направлении.

Общепринятая погрешность измерения сторон в теодолитных ходах от 1:1000 до 1:2000. Измерение горизонтальных углов между точками теодолитного хода выполняют теодолитами. Одновременно с линейными измерениями определяют углы наклона с помощью эклиметра и вертикального круга теодолита. Неприступные расстояния между смежными вершинами теодолитных ходов определяются косвенным методом с использование базисов.

В измеренные длины вводят поправки за компарирование мерной ленты, её температуру при измерении и за наклон линии к горизонту. Введение поправки за компарирование обязательно, если её влияние на длину измеряемой линии превышает 1:10000. Поправку за температуру вводят в случаях, если разность температур измерения и компарирования превышает 8?. Поправку за наклон линий к горизонту учитывают, когда углы наклона линий превышают 1?. Данные угловых и линейных измерений заносят в полевые журналы установленной формы.

Прокладка теодолитных ходов и полигонов включает в себя производство угловых и линейных измерений.

Общепринятая погрешность измерения сторон в теодолитных ходах от 1:1000 до 1:2000. Измерение горизонтальных углов между точками теодолитного хода выполняют теодолитами.

2.2.3 Привязка теодолитных ходов к пунктам геодезической опорной сети

Для получения координат на точки теодолитных ходов в общегосударственной системе координат и для осуществления контроля измерений производят привязку теодолитных ходов к пунктам геодезической опорной сети. Привязка состоит в передаче с опорных пунктов плановых координат как минимум на одну из точек теодолитного хода и дирекционного угла на одну или несколько его сторон. Координаты опорных пунктов и дирекционные углы исходных направлений выбираются из каталогов пунктов геодезической сети.

В зависимости от числа пунктов государственной геодезической сети и удаленности их от точек теодолитного хода привязку производят разными способами.

Результаты линейных и угловых измерений обрабатывают. Первичную обработку пригодности для последующих вычислений выполняют непосредственно в полевых журналах. При первичной обработке находят среднее значение из множества измерений одной и той же величины, определяют допустимость отклонений, делают повторные вычисления. Основную обработку результатов измерений в теодолитном ходе выполняют после полевого контроля и записывают на бланках-ведомостях.

Исходные данные для обработки являются горизонтальные углы, длины сторон, дирекционный угол примычной стороны и координаты точек государственной геодезической сети, к которым привязывают теодолитный ход.

2.2.4 Съёмка ситуации местности

После проложения теодолитных ходов по границе землепользования

(участка) и диагональных ходов снимают контуры ситуации внутри участка, этот процесс совмещают с проложением теодолитных ходов.

Результаты при съемке заносят в абрис - чертеж, составляемый от руки на местности, масштаб которого принимается произвольным. Абрис - основной документ съемки и является материалом для составления плана. На абрисе показывают взаимное расположение опорных точек, линий и снимаемых объектов со всеми числовыми результатами измерений и пояснительными записями.

Абрис составляют в зависимости от характера местности и расположения контуров относительно теодолитных ходов применяют тот или иной способ съёмки ситуации.

Способ прямоугольных координат

Обычно применяют при съемке объектов с четкими контурами. Так, при съемке здания (рис.2,а) из каждой характерной точки его контура на сторону теодолитного хода опускают перпендикуляр и измеряют расстояние по стороне хода до основания перпендикуляра (координата x) и длину перпендикуляра (координата y). Расстояния измеряют рулеткой или лентой. Для контроля выполняют обмер здания.

При построении перпендикуляров длиной более 8 м пользуются эккером. Экер (рис.3,а) имеет два зеркала 3 и 4, расположенных под углом = 45°. Луч, падающий на одно из зеркал, после двойного отражения выходит под прямым углом к исходному направлению.

Эккер позволяет находить на стороне теодолитного хода 1-2 (рис.3,а) точку, в которой линия хода и направление на съемочный пикет (угол здания) взаимно перпендикулярны. В этой точке в окне эккера 2 (рис.3,а) видна веха, установленная на пункте теодолитного хода, а под ней в зеркале - изображение угла здания.

2. Линейных засечек

Способ угловой засечки применяют при съемке удаленных или недоступных объектов. Так, для определения положения центра водонапорной башни (рис.2,в) на пунктах съемочной сети 1 и 2 теодолитом измеряют горизонтальные углы 1 и 2. Наилучший угол для засечки 90. Практически угол должен быть в пределах от 30 до 150.

Способ угловой засечки (рис.2,б). Положение точки M определяют, измеряя расстояния до точек, положение которых известно. Способ удобен, когда расстояния не превышают длины применяемого мерного прибора.

3. Способ полярных координат (рис.2,г).

Для определения положения точки 1 измеряют горизонтальный угол и расстояние d. Результаты выполненных в ходе съемки измерений записывают в полевой журнал. Одновременно составляют абрис (рис.4) - схематический чертеж, на котором в произвольном масштабе показывают расположение пунктов съемочной сети и снимаемых объектов, характеристики снимаемых объектов и результаты измерений.

Рис. 2 - Способы съемки ситуации



Рис. 3 - Двухзеркальный эккер

Рис. 4 - Арбис теодолитной съемки

2.3 Камеральные работы при теодолитной съёмке

2.3.1 Общие положения

Камеральную обработку начинают с проверки и обработки полевых журналов. Затем составляют схему теодолитных ходов. У вершин подписывают средние значения горизонтальных углов, а возле каждой стороны - ее горизонтальную длину. На схему наносят также пункты геодезической сети, к которым осуществлялась привязка теодолитных ходов (В, 1).

Вычислительные работы по определению координат вершин теодолитного хода включают в себя: 1. обработку угловых измерений и вычисление дирекционных углов сторон; 2. вычисление приращений координат; 3. вычисление координат вершин хода.

Все вычисления ведутся в специальной ведомости. В ведомость выписывают все исходные данные и начинают обработку.

2.3.2 Обработка результатов измерений в замкнутом теодолитном ходе

1. Обработка угловых измерений и вычисление дирекционных углов сторон

1)Вычисляют сумму измеренных углов

2)Вычисляют теоретическую сумму углов

где n - количество углов.

3)Вычисляют угловую невязку

4)Полученную угловую невязку сравнивают с допустимой невязкой, т.к. величина угловой невязки характеризует точность измерения углов, она не должна быть больше предельно допустимой величины

где:

Если измеренная невязка fвизм не превышает допустимой, то вычисления продолжают. В противном случае повторяют полевые измерения.

5)Угловую невязку распределяют по измеренным углам поровну с обратным знаком

При этом

Если невязка не делится без остатка на число углов, то несколько

большие поправки вводят в углы с короткими сторонами, вследствие неточности центрирования теодолита и вех.

6)Вычисляют исправленные углы.

Контролем правильности вычислений является равенство

7)Вычисляют дирекционные углы. В предложенной задаче дирекционный угол исходной стороны бВ-1 необходимо найти, решив обратную геодезическую задачу,

отсюда

Для перехода от табличного угла (r) к дирекционному углу (б) необходимо учесть знаки приращений координат (табл.2), определить в какой четверти лежит данное направление, учитывая знаки приращений координат. Затем, руководствуясь соотношением между табличными и дирекционными углами, находят дирекционный угол направления (рис.5 и табл.3).

Таблица 2

Приращения координат	Дирекционный угол
	0--90° (I четверть)	90--180° (II четверть)	180--270" (III четверть)	270--360° (IV четверть)
Дх	+	-	-	+
Ду	+	+	-	-

Таблица 3

Приращения координат	Дирекционный угол
	0--90° (I четверть)	90--180° (II четверть)	180--270" (III четверть)	270--360° (IV четверть)
Дх	+	-	-	+
Ду	+	+	-	-



Рис. 5 - Связь между дирекционными углами и румбами

Далее вычисляют дирекционные углы остальных сторон по формулам:

б i = б i-1 +180? -впр (правые углы;)

б i = б i-1 -180? + влев (левые углы,)

где б i- дирекционный угол определяемой стороны;

б i-1 - дирекционный угол предыдущей стороны;

впр - правый (левый) исправленный угол между этими сторонами.

Контролем правильности вычисления дирекционных углов сторон полигона, является повторное получение дирекционного угла начальной стороны бВ-1.

2. Вычисление приращений координат и координат вершин хода

Вычисляют приращения координат:

Дx=d cos б

Дy=d sin б.

Вычисляют суммы приращений координат УДx и УДy.

Поскольку полигон замкнутый, то теоретическая сумма приращений координат должна быть равна нулю, то есть Дx = 0; Дy = 0. Однако, на практике вследствие погрешностей угловых и линейных измерений суммы приращений координат равны не нулю, а некоторым величинам fx и fy, которые называются невязками в приращениях координат fx = УДx ; fy= УДy

В результате этих невязок полигон окажется разомкнутым на величину

абсолютной линейной невязки

Оценивают точность угловых и линейных измерений по величине относительной линейной невязки

Вычисленная относительная невязка сравнивается с допустимой

(fдоп - допустимая относительная невязка устанавливается инструкциями в зависимости от масштаба съемки в пределах 1:2000 - 1:1000).

Если условие не соблюдается, то тщательно проверяют все записи и вычисления в полевых журналах и ведомостях. Если при этом ошибка не обнаружена, следует выполнить контрольные измерения длин сторон.

3)Выполняют уравнивание приращений координат, то есть распределяют невязки по вычисленным приращениям координат пропорционально длинам сторон с обратным знаком. При этом поправки в приращения координат определяются по формулам:

при этом Удx= - f x и Удy= - f y

4)Вычисляют исправленные приращения координат:

Дxi испр= xi+д?X;

Дyi испр =yi +д?У.

5)Вычисляют суммы исправленных приращений координат, которые должны быть равны нулю:

УДxi испр= 0;

УДyi испр =0.

3. Вычисление координат вершин замкнутого теодолитного хода

По исправленным приращениям координат и координатам начальной точки последовательно вычисляют координаты вершин теодолитного хода:

Хi+1=Xi+?x;

Уi+1=Уi+?y,

где Хi+1 и Уi+1 -определяемые точки;

Xi и Уi - известные координаты предыдущей точки;

?x и ?y - приращения координат между этими точками.

Окончательным контролем правильности вычислений координат служит получение координат начальной точки теодолитного хода.

Результаты измерений заносятся в ведомость вычисления координат вершин замкнутого теодолитного хода (рис.6).

2.3.3 Особенности обработки результатов измерений разомкнутого теодолитного хода

В тех случаях, когда требуется произвести съемку объектов, не доступных с пунктов замкнутого хода, прокладывают другой ход, который обоими концами опирается на пункты замкнутого хода (рис.7).

Рис. 6 - Ведомость вычисления координат вершин замкнутого теодолитного хода



Рис. 7 - Схема диагонального хода

Вычисление таких ходов, называемых диагональными, ведут в отдельных ведомостях.



3. Построение плана теодолитной съёмки

В ходе камеральных работ осуществляют: проверку журналов измерений и абрисов; обработку и уравнивание угловых измерений теодолитных ходов; уравнивание приращений координат и вычисление координат съемочных точек и составление ведомости координат; построение координатной сетки на чертежной бумаге; подготовку ситуационного плана местности в заданном масштабе.

Перед нанесением на план точек съемочного обоснования и ситуационных точек на листе ватмана строят координатную сетку с использованием для этой цели металлической топографической линейки Дробышева (ЛТ-1) или линейки ЛБЛ (рис.8).

Схема построения координатной сетки с помощью топографической линейки представлена на рисунке 8.

Рис. 8 - Схема построение координатной сетки

В положении линейки I , разместив ее параллельно нижнему краю листа ватмана, отмечают остро отточенным карандашом по вырезам 6 чёрточек. В положении линейки II совмещают центр первого выреза с шестым штрихом линии, полученной в положении I , и, разместив линейку приблизительно параллельно правому краю листа ватмана, по вырезам отмечают 5 дуг. Затем в положении III совмещают центр первого выреза с черточкой в начале прямой, полученной в положении I , и концом линейки засекают последнюю дугу, полученную в положении II , и таким образом получают первый прямоугольный треугольник. Далее строят второй прямоугольный треугольник (положения IV и V) и, соединив одноименные точки, расположенные на противоположных сторонах полученного прямоугольника, получают координатную сетку (VI) .

Аналогичным образом строят координатную сетку и с помощью топографической линейки ЛБЛ, но с размерами сетки квадратов по 8 см. Полученную координатную сетку оцифровывают в абсолютной зональной или произвольной системе прямоугольных координат.

Вершины и стороны основного хода, вершины диагонального хода и ситуация вычерчиваются на плане чертежной тушью. Стороны диагонального хода не вычерчиваются.Пересечение линий координатной сетки вычерчиваются крестом зеленой тушью, размером 6Ч6 мм. Выходы линий координатной сетки у рамок плана подписываются черной тушью.

План должен быть оформлен в соответствии с "Условными знаками для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000,1:1000, 1:500".



Заключение

В ходе моей работы я осветила тему проведения теодолитной съемки в полевых условиях.

Прежде всего, изучила сущность теодолитной съемки, её состав и порядок работ при ней.

Затем, подробно ознакомилась с порядком проведения полевых работ: осуществлением рекогносцировки местности, порядком прокладки теодолитных ходов и их привязкой к пунктам геодезической опорной сети; рассмотрела различные способы съемки ситуации местности.

Также ознакомилась с порядком проведения камеральных работ: рассмотрела общие положения проведения камеральных работ при теодолитной съемке, изучила порядок обработки результатов измерений в замкнутом и разомкнутом теодолитном ходе.

Последним этапом моей работы было ознакомление с последовательностью построения плана теодолитной съемки.

Цели и задачи, поставленные передо мной, были достигнуты и изложены в данной работе в полном объеме.



Список литературы

1) Коугия В.А. и др. Инженерная геодезия. Часть II. Учебное пособие. -- М.: СПб, 2008. -- 93 с.

2) Лиман С.А. Конспект лекций по инженерной геодезии. Аичевск.

-- М.: ДонГТУ, 2011. -- 109 с.

3) Михелёв Д.Ш. Инженерная геодезия.-- М.: ИЦ Академия, 2004. -- 480 с.

4) Михаленко Е.Б.,Беляев Н.Д. и др. Инженерная геодезия. Геодезические разбивочные работы -- М.: СПб, 2009. -- 67 с.

5) Поклад Г.Г. Геодезия. Учебник для вузов -- М.: Недра, 1988. -- 304 с.

6) Смолич С.В., Верхотуров А.Г. Инженерная геодезия. Учебное пособие. -- М.: ЧитГУ, 2008. -- 185 с.

7) Федотов Г.А. Инженерная геодезия -- М.: Высшая школа, 2004. -- 463 с.

8) Чернявский В.М. Учебно-полевая практика по инженерной геодезии -- М.: ВятГУ, 2010. -- 149 с.

Размещено на Allbest.ru