Создание съемочного обоснования для производства топографических съемок

В данном разделе необходимо раскрыть технологию создания съемочного обоснования (планового и высотного) для производства топографических съемок: описать требования к проложению теодолитных и нивелирных ходов; способы закрепления пунктов съемочного обоснования; выбор приборов, используемых на полевых работах, полевые контроли, выполнить обработку полевых измерений.

 

3.4.1 Обработка полевых измерений планового съемочного обоснования

Для выполнения задания студент получает исходные данные: общие и индивидуальные.      

Общие исходные данные

1.Схема планово съёмочного обоснования (см. прил. Г).

2.Журнал измерения горизонтальных углов, включающий длины линий и их углы наклонов (прил. Д).

 

Индивидуальные исходные данные

1. Дирекционный угол начального направления линии 1-2, координаты первой точки выбирают по варианту из прил. Е.

Указания к выполнению задания

1.Обработка журнала измерения горизонтальных углов заключается в заполнении граф 5,6 (прил. Д). В графе 5 вычисляют значения угла в полуприеме: из отсчета на правое направление вычитают отсчет на левое направление (если отсчет на правое направление меньше отсчета на левое направление, то к нему необходимо прибавить 360^°). Получают два значения угла: при круге право (b_пр) и при круге лево (b_лев). Если разность между ними не превышает двойную точность инструмента ((b_пр-b_лев)£2t), то следует вычислить среднее значение угла в приеме и записать в графу 6.

Пример. Значение угла в полуприеме при круге право

b_пр1=(103°15'+360°) – 344°40'=118°35'

            Значение угла в полуприеме при круге лево 

b_лев1=234°31' – 115°55'=118°36'

           Значение угла в приеме

b₁=118°35'30"

2.Вычислительная обработка теодолитных ходов заключается в вычислении координат их вершин. Она выполняется в «Ведомости вычисления координат» для основного и для диагонального ходов (прил. Ж, З). Первоначально обрабатывают замкнутый полигон, а затем диагональный ход, который рассматривается как разомкнутый ход между известными пунктами и сторонами.

Вычисление координат вершин основного хода

1.Значения измеренных углов переносятся из журнала измерения горизонтальных углов в графу 2 ведомости вычисления координат (прил. Д). Вычисляют сумму åb_пр измеренных углов хода. Определяют теоретическую сумму углов (используя формулу для замкнутого полигона):

åbт=180°(n-2),

(1)

где n — число вершин хода.

Затем находят фактическую угловую невязку:

¦b=åbпр-åbт

(2)

и допустимую невязку

¦_bдоп= + 2t ,                                                                   (3)

где t – точность теодолита (t=30", для теодолита 2Т30);

n – число углов.

Если выполняется условие ¦_b£¦_bдоп,

то невязку распределяют в виде поправок (u_i) с обратным знаком поровну на все углы хода.

Исправленные этими поправками углы (b_исп) записывают в графу 3 ведомости.

b _исп = b _изм + u _b.                                                                 (4)

Контроль распределения поправок: сумма исправленных углов должна равняться теоретической.

å b _исп = å b _теор. (5)

2.Далее приступают к вычислению дирекционных углов сторон хода. По исходному дирекционному углу a_1-2 и исправленным значениям углов b_испр хода по формуле для правых углов вычисляют дирекционные углы всех остальных сторон: дирекционный угол последующей стороны равен дирекционному углу предыдущей стороны плюс 180 ° и минус правый (исправленный) угол хода, образованный этими сторонами

a _{i +1} = a _i +180°- b _испр.                                         (6)

Вычислив дирекционные углы всех сторон хода, для контроля следует найти дирекционный угол исходной стороны, значение которого должно совпасть с заданным дирекционным углом

a_1-2=a_5-1 +180°- b 1

Значения дирекционных углов записываются между соответствующими вершинами теодолитного хода, т.к. определяют направление линии, соединяющей эти вершины.

 В графе 5 вычисленные дирекционные углы переводят в румбы сторон теодолитного хода. Для этого используют зависимость между дирекционными углами и соответствующими румбами (рис.1).

 

 

I СВ: +DC +DУ rI=αI

IV СЗ: +DC -DУ rIV=360º-αIV

III ЮЗ: -DC -DУ rIII=αIII-180º

II ЮВ: -DC +DУ rII=180º-αII

αIV

αII

αIII

αI

rII

rIII

rI

rIV

С 0º Х

+У

90º В

З 270º

-У

Ю 180º -Х

 

 

Рис. 1 Зависимость дирекционных углов и румбов

 

3.Затем вычисляют горизонтальные проложения длин сторон теодолитного хода, в том случае, если угол наклона превышает 1,5º, по формуле:

d = D × cos n (7)

где D - измеренная длина стороны,

n- угол наклона,

d – горизонтальное проложение.

4. Приращения координат вычисляют по формулам прямой геодезической задачи:

D х= dcos a

(8)

D у = dsin a.

Вычисленные значения приращений D х и D у выписывают в графы 7 и 8 ведомости с точностью до сотых долей метра.. В каждой из граф складывают все вычисленные значения D х и D у, находя практические суммы приращений координат åD х _пр и åD у _пр.

5.Затем вычисляют невязки ¦ _х и ¦ _у вприращениях координат по осям х и у:

¦ _х = åD х _пр - åD х _т,                                           

(9)

¦ _у = åD у _пр - åD у _т.,

где åD х _т= х _кон- х _начи åD у _т= у _кон- у _нач — теоретические суммы приращений координат, вычисляемые как разности абсцисс и ординат конечной и начальной точек хода. В замкнутом ходе åD х _ти åD у _т равняются нулю, тогда

¦ _х = å D х_пр

(10)

¦ _у = å D у_{п р}.

Эти невязки записывают в строке сумм 7 и 8 «Ведомости…»

Абсолютную линейную невязку ¦_S хода вычисляют по формуле

¦_S= (11)

и записывают с точностью до сотых долей метра.

Относительная линейная невязка:

(12)

 выражается простой дробью с единицей в числителе.

Если относительная невязка окажется меньше допустимой 1/2000, то невязки ¦ _х и ¦ _у распределяют, вводя поправки в вычисленные значения приращений координат.

(13) 

       Поправки в приращения распределяют прямо пропорционально длинам сторон хода, записанным в графе 6, и вводят со знаком, обратным знаку соответствующей невязки. Значения поправок округляют до сотых долей метра и записывают в ведомости над соответствующими приращениями, следя за тем, чтобы суммы поправок в Dх и Dу равнялись невязке соответственно ¦ _х или ¦ _у с противоположным знаком. Исправленные приращения записывают в графы 9 и 10;

D х_{испр i} = D х+ u _{D x}

D y _{испр i} = D y + u _{D y} (14)

суммы исправленных приращений координат должны быть равны соответственно åD х _т и åD у _т. Если полученная относительная невязка больше допустимой, то необходимо проверить вычисления.

6.По известным координатам начальной вершины полигона и исправленным приращениям координат последовательно вычисляют координаты всех вершин полигона

х _{i +1} =х _i + D х_{испр i}

(15)

у _{i +1} =у _i + D у_{испр i}

 

Полученные значения записывают в графы 11 и 12 ведомости вычисления координат.

Внизу ведомость подписывают согласно образцу.