Классификация геодезических сетей

С точки зрения геометрии любая геодезическая сеть – это группа зафиксированных на местности точек, для которых определены плановые координаты (X и Y или B и L) в принятой двухмерной системе координат и отметки H в принятой системе высот или три координаты X, Y и Z в принятой трехмерной системе пространственных координат.

Геодезическая сеть России создавалась в течение многих десятилетий; за это время изменялись не только классификация сетей, но и требования к точности измерений в них.

Все геодезические сети по назначению и точности построения подразделяются на три большие группы:

· государственные геодезические сети (ГГС),

· геодезические сети сгущения (ГСС),

· геодезические съемочные сети.

Государственная геодезическая сеть (ГГС) является главной геодезической основой топографических съемок всех масштабов и должна удовлетворять требованиям народного хозяйства и обороны страны при решении соответствующих научных и инженерно-технических задач. Плановая сеть создается методами триангуляции, полигонометрии, трилатерации и их сочетаниями; высотная сеть создается построением нивелирных ходов и сетей геометрического нивелирования. Государственная геодезическая сеть подразделяется на сети 1,2, 3 и 4 классов, различающиеся точностью измерений углов, расстояний и превышений, длиной сторон сети и порядком последовательного развития.

Геодезические сети сгущения (ГCС) являются планово-высотным обоснованием топографических съемок масштабов от 1:5000 до 1:500, а также служат основой для производства различных инженерно-геодезических работ. Они создаются методами триангуляции и полигонометрии. По точности измерения углов и расстояний полигонометрия ГСС бывает 4-го класса, 1-го и 2-го разрядов [14]

Геодезические съемочные сети служат непосредственной основой топографических съемок всех масштабов. Они создаются всеми возможными геодезическими построениями; плотность их пунктов должна обеспечивать высокое качество съемки. Отметки пунктов съемочных сетей разрешается получать из технического нивелирования (при высоте сечения рельефа h 1 м) или из тригонометрического нивелирования (при высоте сечения h 1 м).

13. Решение прямой геодезической задачи:

Сущность задачи:

По известным прямоугольным координатам точки 1 , горизонтальному проложению

S(1-2) и дирекционному углу, определить координаты точки 2

Решение:

Спроецируем точки 1 и 2 на оси координат, получим прямоугольный треугольник 12’2, в котором известна гипотенуза и угол α. Из рисунка видно что-бы получить координаты x^2 и y^2, необходимо знать величину отрезков dx и dy - приращения координат, и являются катетами прямоугольного треугольника:

Контролем вычисления приращений координат является повторное вычисление горизонтального приложения 1-2 по формуле: S=sqrt(dx^2+dy^2)

14. Решение обратной геодезической задачи:

Сущность задачи:

По известным прямоугольным координатам точки 3 и 4 вычислить дирекционный угол направления 3-4 и длину горизонтального проложения S3-4 .

1. Вычисляют приращение координат dx и dy, как разность координат конечного и начального пункта.

2. Вычисляют тангенс румба: tg(r)=|dy/dx|, через арктангенс определяют румб данного направления.

3. По знакам приращения координат определяют четверть в которой располагается направление 3-4, рис 3, и по формулам вычисляют значение дирекционного угла.

4. Горизонтальное проложение находят по трем формулам значения которых должны быть равны между собой:

15. Понятие о теодолитном ходе (форма, допуски):

Теодолитным ходом называется построенный на местности, замкнутый или разомкнутый многоугольник, в котором измерены горизонтальные углы и длины сторон.

Формы теодолитного хода:

1. Разомкнутый ход:

B- горизонтальные углы(левые)

L-длины сторон хода, φаφс – примычные углы, αмαк – дирекционные углы исходных направлений(начальный и конечный).

Начальная и конечная точки хода опираются на пункты (А и С)- геодезической сети с известными координатами. С пунктов А и С должна быть видимость еще на 1 пункт геодезической сети с известными координатами В и D. Дирекционные углы исходных направлений ВА αm и CD αk. Должны быть вычислены до начала проложения АВСD. В ходе измеряют горизонтальные углы β (левых или правых по ходу) и длины сторон L.

Примычный угол φа предназначен для передачи дирекционного угла с исходного направления АВ на стороны теодолитного хода.

φс предназначен для контроля вычислений дирекционных углов и сторон хода.

2. Замкнутый ход:

Начальные и конечные точки замкнутого хода опираются на один и тот же пункт геодезической основы с известными координатами т.А. В ходе измеряют внутренние углы и длины сторон . φ_А – примычный угол, предназначенный для передачи дирекционного угла с исходного направления А, В на сторону хода. В_А необходим для вычисления суммы внутренних углов и он участвует в вычислении контрольного дирекционного угла исходного направления.

3. Висячий ход:

Начальная точка хода опирается на пункт геодезической основы с известными координатами т.А, а конечная точка остается свободной в ходе измеряют углы и длины сторон. Т.к. проконтролировать вычисления в данном ходе невозможно его применяют в том случае когда не требуется высокой точности определения координат.
Стороны в теодолитных ходах измеряются дважды в прямом обратном направлениях. Расхождение между длинами стороны не должно превышать ошибка (1\N), которая называется относительной.
L_пр-L_обр<=∆L/L_ср=1/N
1/3000 – 1 разряд
1/2000 – 2 разряд
1/1000 – 3 разряд
Углы в теодолитных ходах измеряют техническим теодолитом одним приемом, состоящем из полуприемов КЛ и КП.
Стороны теодолитного хода могут колебаться от 20 до 350м.
Пункты теодолитного хода располагают в местах с хорошим обзором местности и удобным для угловых и масштабных измерений между смежными пунктами должна быть видимость.
По результатам измерения углов и длин сторон получают прямоугольные координаты точек хода.

16. Увязка горизонтальных углов и вычисление дирекционных углов сторон замкнутого теодолитного хода:

Из геометрии известно, что сумма углов в треугольнике должна быть равно βтеор и вычисляться по формуле , где n – число углов.
Расхождение между суммой углов и теоретической называется угловой невязкой (f_p).
f_p= _.
Угловая невязка f_β≤ f_βдоп..
f_βдоп=±(1-1.5)t* = ±2m_β . Где t – точность взятия отсчетов, n – число углов, m_β – средняя квадратичная ошибка. Измерения угла одним приемом.
m_β=30^II (в теодолитном ходе). f_βдоп=±1^I
Если невязка f_β не превышает допустимую величину приступают к увязке измеренных горизонтальных углов путем введения в каждый из них поправки с тем расчетом, чтобы сумма этих углов стала равной теоретической. (т.е. мы избавляемся от невязки).
- поправка.
Поправка вводится в углы со знаком обратным знаку невязки.

Сумма поправок должна равняться невязке. β_исп.=β_изм + V_β

По исправленным (уравненным) углам вычисляют дирекционные углы сторон хода.

₊
…
₌

Контроль вычисления дирекционных углов в заданном ходе является повторное получение дирекционного угла начальной (исходной) стороны.

17. Увязка горизонтальных углов и вычисление дирекционных углов сторон разомкнутого теодолитного хода:

Выведем формулу вычисления суммы теоретической:
Предположим =0 и исправлять измеренные углы не надо. Вычислим дирекционные углы сторон хода для левого угла поворота.



+…
=


Для правых углов поворота:



…
=


Вычислив угловую невязку, сравнивают с допустимой. Если получившаяся невязка не превышает допуска, приступают к вычислению поправок, вводимых в конечный угол с целью получения суммы теоретической.
По уравненным углам вычисляют дирекционные углы сторон теодолитного хода для левых углов поворота и правых.
α_посл=α_пред+β_испр-180⁰ (β_лев)
α_посл=α_пред+-180⁰ -β_испр (β_прав)

Контролем вычисления дирекционных углов в разомкнутом теодолитном ходе являются повторные полученные дирекционные углы конечного направления хода.
Дирекционные углы начального и конечного исходных направлений должны быть вычислены (обратная геодезическая задача) до начала приращения углов.

18. Вычисление приращений координат:

Из решения прямой геодезической задачи известно, что координаты из последнего пункта равны сумме координат предыдущего пункта плюс приращение .
∆Х=Scosα X₂=X₁+∆X
∆Y=Ssinα Y₂=Y₁+∆Y

19. Вычисление невязок по осям координат:

После вычисления приращения координат результаты суммируют и сравнивают с теоретическими суммами. Расхождение с результатами вычисленными и теоретическими значениями называют невязками по осям координат.
f_x= - невязка по Х
f_у= - невязка по У
Выведем формулу для вычисления теоретической.
Для этого предположим, что f_x и f_у равны нулю.
Х₁=Х_n+∆X₁ Y₁=Y_n+∆Y₁
Х₂=Х₁+∆X_{2 +} Y₂=Y₁+∆Y_{2 =}
Х₃=Х₂+∆X₃ Y₃=Y₂+∆Y₃
Х_k=Х_n+∆X_n Y_k=Y_n+∆Y_n
Складываем и получаем:
Х_k=X_n + У_k=У_n +

20. Геометрический смысл невязок:

1. f_s – линейная невязка.
В следствии ошибок при измерении угловых и линейных измерений теодолитного хода может отклонится от конечной точки В в В₁.
ВВ₁ = f_s (линейная невязка)
Проекция линейной невязки на оси координат дает нам невязки по оси Х и по оси У. То невязка оси х и у является катетами, а f_s – гипотенуза.
f_s=
По величине местности, невязки трудно судить допустимо уклонение или нет. Поэтому вычисляют относительную ошибку: .
По величине относительной невязки судят о качестве измерения сторон.
масштаб:
1/3000 – I разряд теодолитного хода
1/2000 – II разряд теодолитного хода
1/1000 – III разряд теодолитного хода
Если относительная невязка не превышает допустимой величины приступают к уравниванию приращения координат, путем введения вычисления поправок V со знаком обратным знаку невязок f_x и f_y.
Поправки приращения координат распределяются пропорционально длинам сторон.

– Длина хода - длина стороны теодолитного хода

Исправленные приращения вычисляю по формуле:
_испр= _выч+ _испр= _выч+
Контроль исправленных приращений координат

По уравненным приращениям координат вычисление прямоугольных координат точек теодолитного хода.
Х_послед=Х_пред+∆Х_испр У_послед=У_пред+∆У_испр
Конролем вычисления координат является:
1. В замкнутом ходе – повторное получение координат начального и конечного пункта хода.
2. В разомкнутом ходе – повторное получение координат конечного пункта хода.

21. Распределение поправок в вычисленных приращениях координат:

Поправки приращения координат распределяются пропорционально длинам сторон.

– Длина хода - длина стороны теодолитного хода

Исправленные приращения вычисляю по формуле:
_испр= _выч+ _испр= _выч+
Контроль исправленных приращений координат

По уравненным приращениям координат вычисление прямоугольных координат точек теодолитного хода.
Х_послед=Х_пред+∆Х_испр У_послед=У_пред+∆У_испр
Конролем вычисления координат является:
1. В замкнутом ходе – повторное получение координат начального и конечного пункта хода.
2. В разомкнутом ходе – повторное получение координат конечного пункта хода.

22. Вычисление прямоугольных координат точек теодолитного хода:

По уравненным приращениям координат вычисление прямоугольных координат точек теодолитного хода.
Х_послед=Х_пред+∆Х_испр У_послед=У_пред+∆У_испр
Конролем вычисления координат является:
1. В замкнутом ходе – повторное получение координат начального и конечного пункта хода.
2. В разомкнутом ходе – повторное получение координат конечного пункта хода.

23. Высотное съемочное обоснование:

Создать высотное съемочное обоснование значит определить отметки пунктов в Балтийской системе высот. Отметки пунктов вычисляют через измеренное превышение между этим пунктом и репером с известной отметкой. Для измерения превышений, при создании высотного обоснования, применяют техническое и тригонометрическое нивелирование. Исходным пунктом, относительно которого создается высотное обоснование, являются реперы 1 2 3 и 4 классов нивелирования.

24. Понятие о техническом нивелировании (форма, ходов, допуски):

При выполнении технического нивелирования используют нивелир Н-3 и трехметровые двухсторонние шашечные рейки.

Форма нивелирных ходов:

1. Разомкнутый нивелирный ход:

Начальная и конечная точки такого хода опираются на реперы с известными отметками. Превышения в ходе измеряют в одном направлении. Максимальная длинна хода 16 км. Расстояние от одного пункта до другого называется секцией. Превышение в одной секции может быть измерено с одной или нескольких станций.

2. Замкнутый теодолитный ход:

Начальная и конечная точки такого хода опираются на один и тот же репер с известной отметкой. Превышение измеряют в одном направлении. Максимальная длинна хода 16 км.

3. Висячий ход:

Начальная точка опирается на репер с известной отметкой, а конечная П остается свободной. Превышение измеряют дважды в прямом и обратном направлении «для контроля». Максимальная длинна хода 8 км.

25. Порядок работы на станции технического нивелирования, допуски:

Нивелирование выполняют способом из середины:

1. Отсчет по черной стороне задней рейки.

2. Отсчет по красной стороне задней рейки

3. Отсчет по черной стороне передней рейки

4. Отсчет по красной стороне передней рейки

5. Разность отсчетов 2 и 1

6. Вычисляют разность высот нулей реек, которая должна быть +-100мм или отличаться на +-5мм. Если допуск соблюден то вычисляют превышения по черным и красны сторонам реек.

Контроль вычисления 8 и 9 повторное вычисление 7. Среднее превышение вычисляют по формуле: hср=(h8+h9+-100)/2, +- в формуле зависит от знака в 7.

Переходим на 2 стадию и выполняем те-же самые измерения. После окончания вычисления превышений выполняется постраничный контроль выявления ошибок вычислений на странице журнала.

Действия 12 и 13 должны быть равны. (13)/2=(14), при четном кол-ве станций, если нечетное то величины будут отличаться на 50.

1. Установим нивелир параллельно двум винтам и вращая все три винта приводим пузырёк в нуль пункт. Повернём нивелир на 180°, пузырёк должен находится в нуль-пункте

2. Наведём нивелир на заднюю рейку на первой станции (при это если края пузырька разошлись их надо свести исправительным винтом) и возьмём отсчёт по чёрной стороне рейке, перевернём рейку и возьмём отсчёт по красной стороне, запишем измерения в журнал

3. Наведём нивелир на переднюю рейку и возьмём отсчёт по чёрной и красной стороне рейки, запишем измерения в журнал

4. По окончанию получения измерений рассчитываются отсчёты по рейкам, превышение и среднее превышение

1. Проводится постраничный контроль

26. Вычисление высотной невязки хода технического нивелирования (допуск):

После выполнения измерений в нивелирном ходе, суммируют измеренные превышения и сравнивают эту сумму с теоритической, т.е. вычисляют высотную невязку, которая характеризует количество измеренных превышений.

Вывод формулы определения теоритической суммы:

=>

В замкнутом ходе

Полученная невязка не должна превышать fh=<fhдоп

L-длина хода в километрах, n-число станций

27. Распределение поправок в измеренных превышения:

Если полученная невязка не превышает допустимую величину, то преступают к уравниванию измеренных превышений, путем введения в них поправки со знаком, обратным знаку невязки:

28. Вычисление отметок точек хода технического нивелирования:

После выполнения измерений в нивелирном ходе, суммируют измеренные превышения и сравнивают эту сумму с теоритической, т.е. вычисляют высотную невязку, которая характеризует количество измеренных превышений.

Вывод формулы определения теоритической суммы:

=>

29. Уравнивание хода тригонометрического нивелирования:

h=i+x-U; x=S*tg(V); S=D*cos(V); h=S*tg(V)+i-U

Превышение между точками А и В измеряют дважды, в прямом и обратном направлении. Допущенное расхождение полученное при измерении превышений: hпр-hобр=<+-4см(на 100 м) Знак среднего зависит от знака прямого. Уравнение хода выполняется аналогично уравнению технического: , где L-длина хода в метрах; n-число сторон в ходе.

30. Крупномасштабные топографические съемки. Способы съемок:

Съемкой называется совокупность измерений, производимых на местности, с целью создания плана или карты любого масштаба. Принцип съемки заключается в следующем: На местности создается сеть опорных точек для которых определены координаты и высоты. Прибор для съемки (теодолит, тахеометр, лазерное сканирование...) устанавливают последовательно на каждую опорную точку и выполняют съемку ситуации и рельефа.

Существует 3 вида съемок:

1. Горизонтальная

2. Вертикальная

3. Топографическая

В результате горизонтальной съемки получают контурную карту, на которой изображены предметы и контуры местности. При вертикальной съемке определяют высоты точек и по ним изображают рельеф участка в горизонталях. Совокупность горизонтальной и вертикальной съемок составляют топографическую съемку, при которой получают карту с изображением предметов, контуров и рельефа местности.

31. Методы топографических съемок:

Топографическая съемка местности может осуществляться несколькими различными методами:

1. Мензульный (вид съёмки при котором измерения на местности, а также составление топографического плана происходит одновременно и непосредственно в поле)

2. Аналитический (выполняется в крупных масштабах для съёмки фасадов зданий, внутриквартальных застроек и ситуаций)

3. Тахеометрический (основной вид съёмки при создании планов небольших малозастроенных и незастроенных участков, местности вдоль линий трубопроводов, дорог и других коммуникаций)

4. Фототеодолитный вид топосъемки (применим при съёмке в горных районах, а также обмеров зданий и наблюдения за деформациями сооружений)

5. Аэрофототопографический (вид топосъёмки больших территорий, осуществляется при помощи летательных аппаратов на которых размещается специальное высокоточное оборудование)

6. Топосъемка нивелированием поверхности (съёмка равнинной местности с малым количеством контуров)

7. При помощи спутников (вид топосъёмки основанный на применении систем спутниковой навигации)

32. Теодолитная (горизонтальная) съемка (способы):

Теодолитной называется горизонтальная съемка местности, в результате которой получают ситуацию местности (план), без рельефа. Съемка выполняется на небольших участках местности масштаба от 1:1000 дол 1:5000. Съемка ситуации заключается в определении положения характерных точек, контуров и предметов, относительно вершин и сторон теодолитного хода. Результаты измерений наносят на схематический чертеж (абрис), на абрисе показывают опорные пункты и линии, с которых велась съемка, расположение предметов, контуров и результаты измерений. Также на абрисе делаются необходимые пояснительные надписи (населенные пункты, реки, водоемы, с/х угодья).

Пусть необходимо выполнить съемку угла здания с пунктов теодолитного хода, закрепленных на местности. Съемку можно выполнять следующими способами:

1. Способ перпендикуляров.

На опорные линии АВ, измеряют отрезок d1, в точке А1 восстанавливают перпендикуляр и измеряют отрезок d2 до (.) С, (угол здания).

2. Способ полярных координат.

Для того чтобы изобразить точку С на плане, необходимо, на местности, измерить расстояние S, от пункта теодолитного хода до угла здания и горизонтальный угол β, между опорной линией АВ и направлением S.

3. Способ угловой засечки.

Чтобы определить точку С необходимо измерить от опорной линии АВ до (.) С, 2 угла β1 и β2.

4. Способ линейной засечки.

Чтобы определить положение (.) С необходимо, с опорных пунктов А и В измерить расстояние до (.) С, S1 и S2.

33. Тахеометрическая съемка. Порядок работы на станции, допуски, составление «кроки»:

Тахеометрическая съемка представляет собой топографическую съемку, т.е. контурно высотную, в результате которой получают план местности с изображением ситуации и рельефа. Слово тахеометрия «в переводе с греческого», означает быстрое измерение. Быстрота достигается тем, что положение снимаемой точки местности в плане и по высоте, определяется при одном наведении зрительной трубы прибора на рейку установленную в этой точке. Съемку выполняют с помощью теодолита или тахеометра. Съемка производится полярным способом. Отметки точек определяют тригонометрическим нивелированием. Горизонтальные и вертикальные углы измеряют при одном положении вертикального круга «кр. лева». Расстояние измеряют нитяным дальномером.

Порядок работы на станции:

Съемка выполняется с точек съемочного обоснования, для которых определены параметры x, y, H «проложен теодолитный ход». Теодолит устанавливаю на станции «т.1», приводят в рабочее положение, измеряют высоту прибора (i) и определяют место нуля (МО), при двух положениях вертикального круга. Устанавливают положение вертикального круга (КЛ), наводят зрительную трубу на низ вешки в «т.2». Устанавливают на лимбе гор круга отсчет 0˚00’. Съемку выполняют по ходу часовой стрелки. На каждую пикетную точку устанавливают рейку и берут отсчеты по гор. кругу β, по верт. кругу ВК, дальномерное расстояние (Д) и высоту наведения (U). На местности пикеты не закрепляют, их выбирают таким образом, чтобы по ним можно было изобразить на плане рельеф, предметы, контуры местности. Пикеты берут на всех характерных точках и линиях рельефа:

1) На вершинах и подошвах холмов.

2) На дне и бровках котловин и оврагов.

3) На водораздельных и водосливных линиях

4) На перегибах скатов

5) На седловинах

Так же берут пикеты на характерных контурах и предметах местности (контур леса, пашни, озера, углы зданий). Расстояния до пикетов лежат в пределах (20-250м), а между пикетами (20-80м). Результаты съемок заносятся в журнал.

В процессе съемки на каждой станции составляется географический схематический (кроки), выполняется «от руки». На нем показывают: ситуацию, линии ориентирования, расположение всех пикетов относительно линии ориентирования, снимаемые предметы и контуры, делаются пояснительные надписи.

34. Вычисления, проводимые в журнале тахеометрической съемки:

1) В первой колонке № ПК

2) Высота наведения – это отсчет по средней нити по рейке установленной на пикете (черная сторона), чане всего высоту наведения делаю т равной высоте инструмента

3) Дальномерное расстояние измеряют по нитяному дальномеру.

4) В примечании указывается смысловая нагрузка пикета.

5) По окончании съемки вновь наводят зрительную трубу на ориентирную точку, проверяя тем самым замыкание горизонта. Величина не замыкания составляет +-5’. Переходят на вторую станцию, выполняются те-же самые работы. Нумерация пикетов сквознаят.е. при переходе на следующую станцию она продолжается. После выполнения съемки выполняют вычисления в журнале т.с.:

1. Угол наклона:

(+-)

2. Горизонтальное проложение:

(+)

3. Превышение:

h=S*tg|V| (+-)

4. Отметка пикета:

Hпк=Hст+h+(i-U)

35. Построение координатной сетки с помощью линейки Дробышева (контроли):

Создание плана начинается с нанесения на бумагу геодезической основы с которой производилась тахеометрическая съемка.

Точки тахеометрической съемки могут быть нанесены на бумагу:

1. По горизонтальному проложению сторон и под дирекционным углом.

2. По координатам пункта хода.

Первый способ не требует вычисления координат, но и не обладает высокой точностью. Для второго способа необходимо построить на бумаге координатную сетку или сетку квадратов. Сетку дециметровых квадратов можно построить с помощью линейки Дробышева. Линейки бывают: малая (из 6 окон), окна обозначаются от 0 до 5.

На плоскости скоса нулевого окна имеется продольный штрих, точка «а», это начало счета линейки. Длина линейки 70,711см. Максимальная сетка квадратов для такой линейки 50-50 см её диагональ будет = 70,711см.

У нижнего края листа проводят горизонтальную линию АВ. Затем указывают линейку на линию так, чтобы линия АВ была видна в окнах, а начальный штрих находился на линии. По скошенным краям прочерчивают штрихи в окнах 0 1 2 3 4. В точке А кладут линейку перпендикулярно линии АВ так, чтобы начало линейки точка а – малая проходила через центр А. В окнах 0 1 2 3 4 прочерчивают отрезки по скошенным краям и получают точки «0» «1» «2» «3» «4». Строим прямоугольный треуг. САВ. Для этого начало линейки прикладывают к центру точки В и скошенный края 5-го окна должен пересечь линию «4», получаем «5».

Для контроля накладывают линейку на линию СД так, чтобы начальная точка А проходила через центр точки С, а скошенный край третьего окна находился на центре точки Д. Допустимое отклонение 0,2 мм. Если допуск соблюден, одноименные штрихи противоположных сторон соединяют. Большая линейка Дробышева имеет 9 окон (0-8) Большой линейкой можно построить сетку 60-80см и диагональю 100 см.

36. Построение координатной сетки способом диагоналей (допуски):

На листе бумаги проводят две диагонали. От точки пересечения откладывают равные отрезки ОА ОВ ОС ОД и полученные точки соединяют прямыми линиями. С помощью масштабной линейки и измерителя, на линиях АВ и АС откладывают длины сторон равные длине квадрата сетки. Разбивку сетки внутри сторон способ засечек. Затем вершины соединяют прямыми линиями.

Контроль построения сетки:

Для этого укладывают линейку по диагоналям, при этом вершины пересекающихся квадратов должны находиться на одной линии. Можно проверить каждую сторону квадратов сетки с помощью масштабной линейки и измерителя. Можно проверить по диагоналям каждого квадрата. В квадратах 10х10, диагональ -14,14 допустимое отклонение 0,2 мм.

37. Оцифровка линий координатной сетки:

Координатную сетку оцифровывают в соответствии с координатами точек съемочного обоснования (теодолитный ход), которые надлежит нанести на план, при этом должен учитываться масштаб плана. Выбирают минимальные и максимальные зн-я координаты X и Y. Пусть масштаб плана 1:1000

10 см на сетке = 100 м на местности

Координаты линий сетки должны быть кратны 100 м, т.е. (X 4100-4400) (Y 3500-3800) У левого нижнего угла сетки подписывают минимальные зн-я X и Y. У верхней левой границы максимальное зн-е X , у правой верхней максимальное Y. Координаты прямоугольных линий сетки кратны длине линии стороны.

38. Нанесение на план точек съемочного обоснования:

Точки на план наносятся по их вычисленным координатам. Сначала выбирают квадрат в котором должна находиться точка. Точка 1 располагается севернее линии 4100 на 50 м. С помощью масштабной линейки и измерителя, на вертикальных линиях квадрата откладывается это расстояние и проводятся вспомогательные линии. От линии сетки с координатой 3500, на вспомогательной линии откладывается расстояние 70 м – это и есть искомая точка 1. Аналогично наносят 2-ю точку.

39. Составление плана по результатам теодолитной (горизонтальной) съемки:

40. Составление плана по результатам тахеометрической съемки:

Составление плана по результатам теодолитной и тахеометрической съемок, производят руководствуясь абрисом. Местные предметы и контуры наносят в соответствии с результатами и способами съемки. Точки наносятся способом перпендикуляров, строят при помощи треугольника и линейки. Точки снятые способом полярных координат наносят при помощи транспортира, масштабной линейки и измерителя. При построении полярного угла центр транспортира устанавливают в пункт где стоял теодолит, а нулевой диаметр совмещают с линией ориентирования лимба. Отметив направление полярного угла прочерчивают всю линию, на которой откладывают полярное расстояние.

Точки снятые способом угловой засечки наносят на план при помощи транспортира и линейки. Углы строят аналогично полярному способу.

Составления плана по результатам тахеометрических съемок производится с помощью журнала измерений и кроки (рисунок от руки), пикеты на план наносят способом полярных координат с помощью тахеогрофа.

Тахеограф – это круговой транспортир с линейкой, выполненный из прозрачного материала. По окружности нанесены деления через пол градуса от 0 до 360, вдоль нулевого радиуса расположена миллиметровая линейка. Для нанесения пикетной точки центр тахеогрофа совмещают с точкой ситуации на плане, затем, поворотом диска совмещают начальное направление на плане с отсчетом равным полярному углу для съемочной точки, а по линейке берут расстояние до неё.

Возле каждого нанесенного пикета справа в виде дроби записывают (в числителе номер пикета) (в знаменателе отметка). После того как все пикеты нанесены по ним вычерчивают контуры местности в условных знаках и изображают рельеф горизонталями, оформляют по госту и получают карту.

41. Интерполирование горизонталей:

Интерполирование горизонталей – проведение горизонталей по отметкам точек. В процессе съемки на плане получают положения точек с их отметками, на основании этих отметок изображается рельеф местности и горизонтали. Для этого выбирают высоту сечения рельефа. Пункты (точки) лежащие на одном скате соединяют прямыми линиями. Затем на каждой линии находят точки отметки которых кратны высоте сечения рельефа. Этот процесс называется интерполирование горизонталей. Интерполирование может выполняться на глаз или графически с помощью палетки. При использовании палетки на нее наносят параллельные линии через (5мм или 1см). Линии палетки оцифровывают согласно выбранной высоте сечения рельефа и отметкой точек на плане.

Точки А и В находятся на одном скате. Отметки точек равны А=43,2 м В=45,5 м. Высота сечения рельефа 1м. Требуется найти на линии АВ положение точек с отметкой кратной высоте сечения рельефа Н=44 Н=45.

Накладывают палетку на точку А так, чтобы ее отметки находились на соответствующей отметки палетки. Прижимают палетку к точке А иголкой, и вращают до тех пор пока точка В не окажется на соответствующей отметке палетки. Точки пересечения линии АВ линиями палетки перекалывают на план и возле них подписывают их отметки. Аналогично интерполируют остальные скаты. Точки плана с одинаковыми отметками соединяют плавными линиями и получают рельеф местности в горизонтальной плоскости (горизонтали).

42. Нивелирование поверхности «по квадратам». Построение сетки квадратов на местности:

Нивелирование поверхности производится для детального отображения местности. В зависимости от характера рельефа и ситуации местности применяют различные способы нивелирования:

I. По квадратам (наиболее распространенный)

II. Параллельных линий

III. Магистралей

IV. Створов

V. Полярный

Данный способ применяют при съемке масштабом 1:500-1:5000, с высотой сечения рельефа h=0,5-1м с целью составления проекта вертикальной планировки и подсчета объемов земельных работ. Сетку квадратов строят со сторонами 10 - 300м.

Основой для производства нивелирования является сеть квадратов, разбиваемая на местности. Сторона квадрата может быть 10, 20, 40 и более метров. Разбивку сети квадратов выполняют при помощи теодолита и мерной ленты. Вершины квадратов закрепляются колышками. Одновременно с разбивкой квадратов ведут съемку контуров местности. Для этого на листе бумаги строят ту же сеть квадратов и наносят ситуацию условными знаками.

Стороны внешнего прямоугольника привязывают к пунктам опорной геодезической сети. На одну из вершин передается отметка с пункта нивелирной сети.

При нивелировании поверхности обычно используется метод геометрического нивелирования. В зависимости от рельефа и площади участка нивелирование производится с одной или нескольких станций. При нивелировании с одной станции нивелир устанавливают посередине участка и приводят в рабочее положение. Рейку поочередно устанавливают в точки а1, б1… и т.д. и снимают отсчеты по черной и красной сторонам реек. Контроль нивелирования осуществляется путем вычисления разности отсчетов по красной и черной сторонам реек. Отсчеты, снятые по рейке (в мм), записывают у соответствующих вершин квадратов. Так отсчет в точке а1 равен 2950, а в точке б1 – 2000, …т.д. Все записи заносят в журнал нивелирования. Он представляет собой план сетки квадратов, где указаны местоположения станций нивелирования и даются отсчеты по рейкам, установленным в соответствующую вершину квадрата. Пример журнала нивелирования поверхности по квадратам показан на рис.1.

г 2070 1596 1372 1086 1888 2854

в 1260				1782 1900
б 2000				1695 1221
а 2950				1780 0501

1 2 3 4 5 6

Рис.1

43. Порядок нивелирование поверхности (допуски и контроли на станции):

Рассмотрим случай нивелирования поверхностей с 4-х станций

Стороны каждого квадрата 300м. Станции были выбраны так, чтобы из связующих точек АВСД получился замкнутый полигон. На точку А с ближайшего репера была передана отметка На. Съемка производилась в 2 этапа. Сначала измеряли превышение между точками А и В по методике вычисления техническим нивелированием, а затем производили съемку вершин квадрата сетки способом вперед. Подобные действия выполняют на каждой станции. Контролем взятия отсчетов на станции является равность сумм накрест лежащих отсчетов смежных станций m1+n2=m2+n1 (могут отличаться на 10 мм)

После окончания измерений сначала уравнивают замкнутый ход и вычисляют отметки вычислительных точек. По отметкам точек вычисляют горизонт прибора станции:

После обработки результатов составляют план на который наносят границы участка.

44. Уравнивание результатов нивелирования поверхности и вычисление отметок вершин квадратов сетки:

Обработка результатов измерений заключается в вычислении отметок вершин квадратов Н_i. Отметка вершин квадратов вычисляются методом горизонта инструмента. Сначала вычисляют горизонт инструмента - высоту или отметку визирного луча нивелира Н_г по формуле:

Н_г = Н _а1 + С _а1 , (1.1)

где Н _а1 - известная отметка вершины а1;

С_а1 - отсчет по рейке, установленной в точке а1.

Например, допустим, что в результате передачи отметки от репера, получена отметка вершины а1, равная 110,04 м.

Тогда:

Н_г = 110,040 + 2.950 =112,990 м.

Отметки остальных точек (кроме а1) вычисляют по формуле:

Н_i = Н_г - С_i , (1.2)

где Н_i - отметка i -той вершины квадрата;

С_i - отсчеты по рейке, установленной в точках а2, а3, а4 и т.д.,

переведенные из мм в м.

Пример:

Н_a2 = Н_г - С _a2 = 112,990 - 2.800 =110,190 м

Н_a3 = Н_г - С _a3 = 112,990 - 2.503 =110,487 м

................................... ........

Н_г6 = Н_г - С _г6 = 112,99 - 2.854 =110,136 м

Вычисления отметок ведут с точностью до 0.001 м. Для контроля правильности вычислений используют равенство:

Н_i+1 - Н_i = С _i+1 - С_i , (1.3)

т.е. разность соседних отметок по абсолютной величине равна разности соответствующих им отсчетов по рейке. Например : 2.800 - 2.503 = 110,199 – 110,487 0. 297 = 0.297

45. Составление плана по результатам нивелирование поверхности «по квадратам»:

Топографический план строится на листе ватмана формата А3. Составление топографического плана начинают с построения сетки квадратов со стороной 20 м в масштабе 1: 500, около каждой вершины квадратов

Выписывают отметку, округленную до сотых долей метра (рис.2).

Следующим этапом работы является проведение горизонталей - линий равной высоты. Высота сечения рельефа (разность отметок соседних горизонталей) равна 0.5 м.

Положение горизонталей на плане определяют методом графического интерполирования, суть которого состоит в следующем. На листе прозрачной бумаги проводят на равных расстояниях друг от друга параллельные линии через 5 или 10 мм. Эти линии подписывают отметками, кратными высоте сечения рельефа, от самой малой отметки до самой большой. При интерполировании находят точки пересечения сторон, а в отдельных случаях и диагоналей, квадратов с горизонталями.

Рассмотрим пример интерполирования по линии а4 - б4 с отметками 110,04 и 111,33 м. Палетку накладывают на линию плана так, чтобы точка

а4 заняла положение на палетке, соответствующее ее отметке 110,04 м, а точка

б4 - 111,33 м. Точки пересечения стороны квадрата с линиями палетки накалывают иглой на план, а после снятия палетки отмечают и подписывают

Значениями высот соответствующих им горизонталей (110,5,111,0м).

Интерполирование выполняется по всем сторонам всех квадратов, через которые проходят искомые горизонтали, а также по диагоналям тех квадратов, в которых стрелками показано направление ската. Надписи делаются карандашом. Точки с одинаковыми отметками соединяют плавными линиями, получая, таким образом, горизонтали.

Затем на план наносится ситуация местности по данным абриса.

Далее план вычерчивается тушью. Сеть квадратов с отметками вершин, а также контуры местности изображаются черным цветом. Горизонтали вычерчивают коричневым цветом. При этом толщина горизонталей, кратных одному метру, равна 0.3 мм, остальных-0.1мм. Утолщенные горизонтали подписывают в разрыве их отметками так, чтобы верх цифр был направлен в сторону повышения рельефа.

Под планом строится линейный масштаб и графики заложений для определения уклонов и углов наклона. В правом нижнем углу листа вычерчивается штамп. Пример плана нивелирования поверхности по квадратам показан на рис.2.

Экзаменационные вопросы
1. Методы измерений превышений.
а) гидростатическое нивелирование
б) барометрическое нивелирование
в) геометрическое нивелирование (способ «вперед» и «из середины»)
2. Последовательное (сложное) геометрическое нивелирование.
3. Тригонометрическое нивелирование.
4. Классификация нивелиров.
5. Устройство нивелира.
6. Поверка круглого уровня.
7. Поверка сетки нитей.
8. Главное условие нивелира.
9. Исследование нивелира.
а) увеличение зрительной трубы
б) определение цены делений уровня
10. Нивелирные рейки.
11. Понятие о ГГС (плановые и высотные сети).
12. Классификация геодезических сетей.
13. Решение прямой геодезической задачи.
14. Решение обратной геодезической задачи.
15. Понятие о теодолитном ходе (форма, допуски).
16. Увязка горизонтальных углов и вычисление дирекционных углов сторон замкнутого теодолитного хода.
17. Увязка горизонтальных углов и вычисление дирекционных углов сторон разомкнутого теодолитного хода.
18. Вычисление приращений координат.
19. Вычисление невязок по осям координат.
20. Геометрический смысл невязок.
21. Распределение поправок в вычисленных приращениях координат.
22. Вычисление прямоугольных координат точек теодолитного хода.
23. Высотное съемочное обоснование.
24. Понятие о техническом нивелировании (форма, ходов, допуски).
25. Порядок работы на станции технического нивелирования, допуски.
26. Вычисление высотной невязки хода технического нивелирования (допуск).
27. Распределение поправок в измеренных превышения.
28. Вычисление отметок точек хода технического нивелирования.
29. Уравнивание хода тригонометрического нивелирования.
30. Крупномасштабные топографические съемки. Способы съемок.
31. Методы топографических съемок.
32. Теодолитная (горизонтальная) съемка (способы).
33. Тахеометрическая съемка. Порядок работы на станции, допуски, составление «кроки».
34. Вычисления, проводимые в журнале тахеометрической съемки.
35. Построение координатной сетки с помощью линейки Дробышева (контроли).
36. Построение координатное сетки способом диагоналей (допуски).
37. Оцифровка линий координатной сетки.
38. Нанесение на план точек съемочного обоснования.
39. Составление плана по результатам теодолитной (горизонтальной) съемки.
40. Составление плана по результатам тахеометрической съемки.
41. Интерполирование горизонталей
42. Нивелирование поверхности «по квадратам». Построение сетки квадратов на местности.
43. Порядок нивелирование поверхности (допуски и контроли на станции).
44. Уравнивание результатов нивелирования поверхности и вычисление отметок вершин квадратов сетки.
45. Составление плана по результатам нивелирование поверхности «по квадратам».