Определение координат точек теодолитного хода

Разомкнутый теодолитный ход должен начинаться и заканчиваться на опорных точках H и К с известными координатами, и на этих точках должны быть измерены примычные углы β₀ и β_n между опорными линиями с известными дирекционными углами и первой и последней линиями хода. Только в этом случае имеется возможность не только определить координаты всех точек теодолитного хода, но и проконтролировать правильность измерения углов и сторон хода и оценить точность выполненной работы. Если разомкнутый теодот литный ход имеет исходные данные только с одной стороны (в начале или конце хода), то его называют висячим теодолитным ходом.

Для контроля целесообразно в начальной и конечной опорных точках измерять не по одному, а по два примычных угла, т. е. независимо дважды определять дирекционный угол сторон HI от опорной линии АН и опорной линии СН, а в конечной опорной точке определять дирекционные углы опорных линий KB и КД и сравнивать полученные и известные их значения.

В замкнутом теодолитном ходе (рис. 1.16) обычно измеряют внутренние углы полигона (β₁,...,β_i,) и примычные углы β'₀,β"₀" . Необходимость привязки замкнутого хода к двум твердым линиям связана с тем, что при ошибочном опознавании, например пункта А, дирекционный угол линии АН не будет соответствовать его действительному значению и весь полигон будет неправильно ориентирован относительно принятой системы координат. Поэтому для исключения такой ошибки необходимо делать привязку хода как минимум к двум опорным линиям.

23.Объекты теодолитной съемки.

Для получения планов небольших участков местности, занимающих площади в несколько сотен и тысяч гектаров,применяют теодолитные и мензульные съемки. Если на плане или карте требуется изобразить рельеф местности, то обычно методом теодолитной съемки определяют взаимное положение точек съемочной геодезической сети, а ситуацию местности снимают мензульной. Особенность мензульной съемки состоит в том, что план местности составляют непосредственно в поле в процессе съемки.

*Для небольших участков при необходимости изобразить на плане рельеф или создать цифровую модель местности применяют тахеометрическую съемку. Основным видом съемки для значительных по площади территорий является аэрокосмическая фотосъемка, заключающаяся в последовательном фотографировании местности при помощи особого автоматического фотоаппарата, устанавливаемого на воздушном или космическом носителе.Для изготовления карт, планов или цифровых моделей местности по фотоснимкам применят фотограмметрические и стереофотограмметрические приборы, при этом положение основных точек геодезических сетей определяют методами теодолитных съемок. Для горной и всхомленной местности применяют фототеодолитную съемку, при которой местность фотографируют при помощи фототеодолита, а затем на спец.приборах по фотоснимкам составляют план местности. Иногда возникает необходимость в быстрой(приближенной)съемке местности. В этом случае применяют полуинструментальную или глазомерную съемку ибарометрическое нивелирование.

24. Методы теодолитной съемки

1) Способ прямоугольных координат для твёрдых тел. Из характерных точек опускается перпендикуляр на стороны теодолитного хода (на глаз). Координаты X и Y измеряются рулетками и землемерными лентами. Результаты заносятся в абрис. На плане координаты

X и Y откладывают в соответственном масштабе.

2)Полимерный способ. Выполняется теодолитом с нивелирной рейкой. В характерной точке устанавливают рейку, снимают отсчёты по ГК и дальномерные. Все результаты измерения заносят в абрис.

3)Способ линейных засечек. Выполняется для точек расположенных не далеко от съёмочного обоснования. С помощью линейных измерений. Расстояния должны быть приблизительно равны. Определяются точки на плане. Определяется пересечение дуг окружности с радиусом L1 L3выражаемых в масштабе.

4) Способ угловых засечек. Применяется для удалённых точек. Выполняются с помощью теодолита, который устанавливается в точке съёмочного обоснования. На станции выполняется ориентирование прибора. Трубу наводят на точку и снимают отсчёты по ГК.

5)Способ створа для привязки. В основном линейных сооружений. Способ створа выполняется с помощью измерения расстояния до линейного сооружения вдоль сторон теодолитного кода.

25.

Горизонтальный угол ß образуется в результате ортогонального проецирования на плоскость H угла местности составленного 2-мя направляющими AB и AC, исходящих из вершины A. Точки A,B и С расположены на разных высотах. Через направляющие проводят отвесные плоскости Q и R кот. В пересечении с горизонтальной плоскостью H образуют направления A0B0 и A0C0. угол между этими направлениями и есть искомый угол ß . Для измерения угла ß необходимо угломерный круг со шкалой, установленный горизонтально так, чтобы его центр находился на AA0. проходящий через вершину измеряемого угла. В результате пересечения Q и R получим отсчеты b и c . при оцифровке круга по часовой стрелке угол ß = c – b.

Вертикальный угол или угол наклона ɤ – угол с заданным направлением и линией горизонта в вертикальной плоскости Q проходящий через AB. Для измерения угла наклона необходимо установить угломерный круг в вертикальной плоскости Q так, чтобы центр находился над вершиной измеряемого угла. Необходимо зафиксировать направление линий горизонта ( отсчет равен 0 на линии горизонта) Для получения направления AB, необходимо выполнить условие: угломерный круг должен находиться на высоте j равной высоте визирования (V). Значение угла наклона ɤ будет соответствовать отсчету b при оцифровке вертикального круга от линии горизонта.

26. Устройство теодолита.

Как следует из теории измерения вертикальных и горизонтальных углов теодолит должен включать: устройство для установки прибора над вертикальной осью измеряемого угла, визирное устройство, для задания направления, горизонтирующие устройство для мнимого построения на местности горизонтальной плоскости перпендикулярно отвесной линии. Измерительное устройство расположенное в горизонтальной плоскости и дающее величины горизонтального угла, измерительное устройство позволяющее измерить углы наклона в вертикальной плоскости. Конструкция теодолита должна также обеспечивать наведение на разные направления без изменения положения проекции вертикального угла на горизонтальную плоскость.

Вертикальная ось ZZ – вращение тоедолита закрепленного к подставке 3 с подъемными винтами 4. для измерения горизонтального угла необходима горизонтальная плоскость. В теодолите роль горизонтальной плоскости выполняет лимб горизонтального круга 2. у современных приборов лимб выполнен из оптического стекла на котором нанесена градусная шкала. Центр лимба горизонтального круга (ГК) должен находиться на вертикальной оси теодолита ZZ. Над лимбом горизонтального круга расположена алидада ГК, на которой имеется отсчетный штрих совпадающий с визирной осью зрительной трубы. Алидада и лимб образуют горизонтальный круг теодолита. При измерении угла лимб должен быть неподвижным, а алидада вращаться относительно лимба. К алидаде горизонтального круга прикрепляются две несущих колонки 6 на которых расположена горизонтальная ось HH. И вертикальный круг на алидаде круга расположен цилидрический уровень 5 касательная к верхней точке цилиндрического круга называется ось цилиндрического уровня.

Вертикальный круг предназначен для измерения вертикальных углов расположенных в отвесной плоскости. Конструкция вертикального круга как правило аналогична конструкции ГК, только лимб 8 жестко скреплен со зрительной трубой 7 и вращается с алидадой 9 на которой закрепляется направление линии горизонта. Оцифровка вертикального круга может быть различной.

Центр вертикального круга находится на горизонтальной оси HH. У технологических теодолитов положение горизонтальных лимбов на алидаде вертикального круга фиксируется когда ось ZZ приведена в отвесное положение. У точных и высокоточных теодолитов при вертикальном круге имеется цилиндрический уровень или компенсатор который обеспечивает направление горизонтальной линии.

Цилиндрический уровень 5 находится на алидаде горизонтального круга и помещена в специальный корпус, представляющий из себя ампулу с верхней сферической поверхностью. В ампулу заливают смесь эфира и спирта так, чтобы остался пузырек воздуха который занимает верхнее положение. На верхней поверхности ампулы имеется шкала – система расположенных дуг друг от друга штрихов. Два средних штриха составляют нуль пункт. Касательная к дуге цилиндрического уровня называется осью, она должна быть горизонтальной оси вращения инструмента. Для приведения пузырька в 0 пункт на подставке имеются подъемные винты 4. вращая эти винты добиваются приведения пузырька в нуль пункт. Это называют горизонтированием. При измерении теодолит устанавливают на геодезический штатив. И крепят с помощью станового винта 12. для центрирования над точкой используют к становому винту нитяной отвес. Центрирование – приведение оси вращения ZZ к вершине измеряемого угла. У высокоточных приборов в подставку вмонтирован оптический отвес.

Устройство зрительной трубы теодолита.

В современных теодолитах применяют зрительные трубы с внутренней фокусировкой. Между объективом 1 и окуляром 4 установлена фокусирующая линза 6, эта линза перемещается с помощью кремальеры 2 – вращение фокусирующего винта- что обеспечивает четкое изображение визирной цели. Перед окуляром установлена сетка нитей 3 на которой нанесены штрихи. Вращением диоптрического кольца добиваются четкого положения сетки нитей. Линия проходящая через центр сетки нитей и оптический центр линзы объектива называется визирной осью зрительной трубы.

Важными составляющими теодолита являются наводящие устройства с помощью которых осуществляется наведение в горизонтальной и вертикальной плоскостях. (заркепительные винты и наводящие а также оптический визир находящийся на зрительной трубе)

У современных приборов изображение лимбов горизонтальных и вертикальных кругов передается в отсчетный микроскоп.

Основные оси теодолита.

Всего у теодолита 4 оси и все они взаимно перпендикулярны. HH – осьвращения зрительной трубы. ZZ – ось вращения теодолита, должна проходить через центр горизонтального круга и вершину измеряемого угла, должна быть отвесной. UU – ось касательной в верхней точке ампулы (нуль пункт). UU параллельна HH, перпендикулярна ZZ. VV – визирная ось, должна быть перпендикулярна оси HH.

27. поверки теодолита.

Выполняют для того, чтобы убедиться в выполнении всех условий геодезических осей теодолита и в случае нарушения этих условий исправить положение той или иной оси.

28. измерение расстояний на местности.

Измерение расстояний между точками на местности является наиболее частым явлением сопровождающим работы геодезического направления. Конечной целью линейных измерений является определение не длинны линий на местности а длины ее горизонтальных проложений для чего необходимо измерить угол наклона линий к линии горизонта и ввести поправку за наклон линий.

S = D + ∆D

∆D = 2D sin ²( β/2)

При измерении линий необходимо обеспечить видимость между начальной и конечной точкой. Если линия имеет разный наклон, то ее измеряют по частям. Для каждого участка измеряют угол наклона по следующим участкам вычисляют горизонтальные проложения и окончательное значение вычисляется как сумма всех горизонтальных проложнеий.

S = S1+S2+S3

29. измерение расстояний мерной лентой.

Самый широко используемый и простой метод для измерений расстояний с помощью штриховой ленты длиной 20 метров.

D = 20*n + A

На концах есть 0 и 20 м. конечные штрихи, которые совпадают с осью специального выреза на линии предназначенного для закрепления ленты на земной поверхности шпильками. Рабочий комплект включает в себя 10 шпилек. До начала измерений выполняется компарирование мерной ленты т.е. определение длины ее рабочей части. Компарирование выполняют на полевых компораторах которые представляют собой 2 точки закрепленные на местности без наклона между которыми закрепляется с высокой точностью определенное расстояние. Процесс измерения линии заключается в последовательном закреплении мерной ленты в створе линии между ее концами. Створ линии обозначают вехой, которую устанавливают в конечной точке. Измерение выполняют 2 мерщика (задний и передний). До начала измерений все шпильки у переднего мерщика. Задний мерщик направляет другого в створ линии и собирает шпильки после измерения. Количество шпилек равно количеству полных уложений ленты. Чаще всего не кратно 20 м. длина линии. Поэтому от последней шпильки до конечной точки измеряют домер A протягивая ленту за точку. За конечную длину принимают среднее между прямым и обратным измерениями, но только в случае если превышение не будет больше одной тысячной т.е на каждые 100 метров не более 10 см. если линию нужно измерить с точностью одна пятисотая то применяют метод рулетки длиной 30,50,100 м.

D = L˳*n + A + ∆Lk*n + ∆Lt

Lk – поправка за копарирование

Lt – поправка за температуру (при t>20)

30.Измерение линий оптическим дальномером, светодальномером.

Светодальномер

1. Большой диапазон расстояний от нескольких метров до десятков километров
2. Высокая точность измерений
3. Простота измерений

На одном конце светодальномер, на другом отражатель. Измерение основано на времени распространении магнитного сигнала изл светодальномера в вдоль линии до отражателя и обратно, при этом измерение производится автоматически

Оптический дальномер

Длины линий до 150-200 м. Если перед наблюдателем наход в т. А на расстоянии f поместить отрезк. Длиной l и через концы этого отрезка из т.О провести визирный луч, то расстоянии Д от точки О расстояние между лучами будет равно Д = (Lf)/l

f/l - коэффициент дальномера

стремятся, что бы он был равен 100; Д=l*100

Практически измерения выполняются в точке А прибор зрительную трубу в которую встроен нитяной дальномер ά , в В рейку, наведя зрительную трубу на рейку определяют в см расстоянии по рейке между 2 дальномерами и умножают на к (количество см соответствующих м между прибором и рейкой).