geodezia_v_voprosakh_i_otvetakh

вычисление суммы приращений координат по оси абсцисс и оси ординат. Отличие сумм от теоретических сумм является невязками f∆х и f∆y;

вычисление абсолютного значения невязки приращений координат как fабс = √ f∆х2+ f∆y2 ;

вычисление относительной невязки как fабс / ∑d и сравнение ее с

допустимой 1/2000. Если меньше, то распределение невязки приращений координат пропорционально длинам сторон, то есть

υ∆хi =- (f∆х / ∑d) di и υ∆yi =- (f∆y / ∑d) di;

вычисление исправленных значений приращений координат;

вычисление координат точек теодолитного хода

Xi+1=Xi+∆хi,i+1 и Yi+1=Yi+∆yi,i+1

7.21. Напишите алгоритм вычисления координат в разомкнутом теодолитном ходе?

вычисление суммы измеренных углов ∑βизм. ;

вычисление теоретической суммы ∑βт = αн - αк + 180◦ n;

сравнение суммы измеренных углов с теоретической суммой и вычисление невязки fβ = ∑βизм. - ∑βт ;

сравнение полученной невязки с допустимой доп. fβ ≤ 1′√n, и если да, то

распределение невязки поровну на все измеренные углы в виде υβ = -fβ / n;

вычисление исправленных значений углов β = βизм + υβ. Контролем правильности введения поправок является равенство суммы исправленных углов теоретической сумме.

вычисление дирекционных углов сторон по формуле αi+1 = αi-1+180° - βi;

вычисление приращений координат ∆х = d cosα и ∆y = d sinα;

вычисление суммы приращений координат по оси абсцисс и оси ординат ∑∆х и ∑∆y и сравнение их с соответствующими теоретическими

суммами ∑∆хТ = Xк - Xн и ∑∆yТ =Yк - Yн .Разности сумм то, что есть, минус то, что должно быть, является невязками f∆х и f∆y ;

вычисление абсолютного значения невязки приращений координат как

fабс = √ f∆х2+ f∆y2 ;

вычисление относительной невязки как fабс / ∑d и сравнение ее с допустимой 1/ 2000. Если меньше, то распределение невязки приращений координат пропорционально длинам сторон, то есть

υ∆хi =- (f∆х / ∑d) di и υ∆yi =- (f∆y / ∑d) di;

вычисление исправленных значений приращений координат. Контролем правильности вычислений служит равенство исправленных сумм приращений координат их теоретическим значениям.

вычисление координат точек теодолитного хода

Xi+1=Xi+∆хi,i+1 и Yi+1=Yi+∆yi,i+1 ;

Заключительным контролем правильности вычислений служит равенство вычисленных координат конечной точки исходным.

151

7.22. Как определяют высоты точек съемочного обоснования?

Высоты точек съемочного обоснования в теодолитно – нивелирном ходе определяют по результатам технического нивелирования. Оно выполняется отдельными ходами, системами ходов и замкнутыми полигонами между марками и реперами нивелирования Ι, ΙΙ, ΙΙΙ и ΙV классов.

Геометрическое нивелирование выполняют нивелирами технической точности по двум сторонам рейки, которые, как правило, устанавливают на закрепленные точки съемочного обоснования. Нивелирование начинают и заканчивают на репере. При нивелировании должны соблюдаться следующие условия:

расхождения между значениями превышений, полученными на станции, не должно превышать 5 мм;

расстояния от нивелира до реек должно быть по возможности равными и не превышать 150 м;

невязка нивелирного хода или замкнутого полигона не должна превышать 50√L мм, где L – длина нивелирного хода в километрах.

если рельеф с большими перепадами высот (более 25 станций на 1 км хода), то допустимую невязку вычисляют по формуле 10√n мм, где n – число станций в нивелирном ходе или полигоне.

Уравнивание нивелирного хода заключается в вычислении невязки хода

исравнения ее с допустимой. Если она меньше допустимой, то распределяют невязку поровну на измеренные превышения, а затем вычисляют высоты точек съемочного обоснования от имеющейся высоты начального репера.

7.23. Что понимают под съемкой местности?

Под съемкой местности понимают совокупность геодезических измерений на местности с целью составления плана (карты) этой местности.

Съемку, в результате которой получают на плане положение контуров и предметов местности, принято называть контурной или

горизонтальной.

Съемку, в результате которой получают на плане, кроме контуров и предметов, рельеф местности, называют топографической.

Съемку местности выполняют в определенной последовательности, которая включает следующие стадии: подготовительную, полевую и камеральную.

7.24. Какие работы выполняют на подготовительной стадии?

В подготовительный период изучают имеющийся картографический материал, составляют проект выполнения и сметную стоимость работ, производят рекогносцировку местности, в результате которой

152

устанавливают границу участка съемки, намечают положение пунктов съемочного обоснования и составляют схему их расположения.

7.25. Какие работы выполняют на стадии полевых измерений?

На стадии полевых работ при помощи геодезических инструментов и приборов выполняют необходимые угловые и линейные измерения. При фототопографических съемках сюда относят также выполнение фотографических процессов, в результате которых получают данные для определения взаимного положения точек местности в плане и по высоте. Эти данные необходимы для построения топографического плана участка местности будущей строительной площадки.

7.26. Что относится к камеральным работам?

На стадии камеральных работ выполняют вычислительную и графическую обработку полевых измерений. Поэтому часто эту стадию подразделяют на вычислительную и графическую.

В процессе вычислительного периода по результатам полевых измерений определяют горизонтальные проекции длин линий, дирекционные углы, прямоугольные координаты пунктов съемочного обоснования. В настоящее время все вычислительные работы выполняют по имеющимся программам на персональных компьютерах.

На стадии графического периода по данным полевых измерений строят планы и профили местности в требуемом масштабе. Графические построения выполняют на основе математических моделей местности.

Разделение геодезических работ на полевую и камеральную стадии является до некоторой степени условным, так как ряд вычислений угловых и линейных элементов выполняется в полевых условиях. При применении для съемки электронных тахеометров границы между вычислительными и графическими работами стираются еще больше.

7.27. Перечислите основные виды съемок?

Топографические съемки подразделяются на наземные и воздушные.

Кназемным съемкам относятся: теодолитная, тахеометрическая, мензульная, нивелирование по квадратам или магистралям, фототеодолитная.

Квоздушным относятся аэрофотосъемка и космическая съемка. Они применяются для создания топографических карт больших территорий.

Наземные виды съемок применяют для составления топографических планов в масштабах 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000. Аэрофототопографические съемки применяют, как правило, для составления топографических карт в масштабах от 1:10000 и мельче.

153

7.28. Что такое теодолитная съемка?

Целью теодолитной съемки является получение контурного плана местности. Она выполняется на застроенной территории, когда заказчика не интересует рельеф данного участка.

Теодолитная съемка производится на основе планового съемочного обоснования, создаваемого на местности в виде теодолитных ходов. В зависимости от величины участка, его конфигурации, насыщенности контурами и объектами теодолитные ходы могут образовывать один или несколько полигонов. Стороны полигонов служат опорой для съемки контуров местности. Если по условиям участка местности съемку невозможно выполнить только от сторон полигона, то внутри его прокладывают диагональные ходы. Они одновременно служат для контроля измерений, выполненных при проложении основного полигона.

7.29. Расскажите о технологии работ при теодолитной съемке?

Теодолитная съемка выполняется в следующей последовательности:

составление проекта работ;

рекогносцировка местности, закрепление пунктов теодолитных ходов, отыскание пунктов государственных геодезических сетей и сетей сгущения;

измерение горизонтальных углов и длин линий планового съемочного обоснования;

съемка контуров местности;

привязка теодолитных ходов к пунктам государственной геодезической сети или сети сгущения;

вычислительная и графическая обработка результатов измерений.

7.30. Какие способы применяют для съемки контуров?

Съемка контуров местности с пунктов и сторон теодолитного хода производится различными способами. Выбор того или иного способа зависит от характера местности и расположения контуров относительно съемочного обоснования. К основным способам съемки контуров можно отнести следующие:

способ перпендикуляров (способ прямоугольных координат);

способ полярных координат;

способ линейной засечки;

способ угловой засечки;

способ створов.

7.31. Расскажите подробнее о способе перпендикуляров?

Способ перпендикуляров (способ прямоугольных координат) широко используют для съемки точек контуров, расположенных вблизи

154

сторон теодолитного хода (сторона ВГ на рис.7.13.). Для определения положения углов здания а и б достаточно из них опустить на линию ВГ теодолитного хода перпендикуляры. Измерив их длины и расстояния от пункта, например В, до основания перпендикуляра, легко получить положение точек а и б на плане. При небольшой длине перпендикуляра (не более 8 м) их восстанавливают «на глаз». При большей длине перпендикуляра прямой угол строят или с помощью экера, или теодолита.

Измерив ширину здания (отрезки ав и бг ), получим на плане два других угла здания. Все измерения, выполненные на местности, заносятся на глазомерный чертеж, который называется абрисом съемки.

Рис.7.13.Способы съемки контуров

7.32. Расскажите подробнее о способе полярных координат?

Способ полярных координат находит более широкое применение при съемке контуров по сравнению с другими способами. Суть его рассмотрим на примере съемки озера (рис.7.13). Закрепленная точка теодолитного хода Д принимается в качестве полюса, а линия ДА – в качестве полярной оси.

Для определения планового положения точек д, е, ж на точке Д устанавливают теодолит, приводят его в рабочее положение, на лимбе устанавливают отсчет 0◦ 00.´ Открепив лимб, наводят перекрестие сетки нитей на точку А (лимб ориентирован на точку А). Лимб закрепляют и наводят последовательно перекрестие сетки нитей на точки д, е, ж. Отсчеты по горизонтальному кругу есть величины полярных углов β1, β2 ,β3. Радиусы – векторы Дд, Де, Дж измеряют рулеткой или нитяным дальномером. По величине измеренных углов и горизонтальных проекций радиусов – векторов строят точки д, е, ж на плане при помощи транспортира, циркуля – измерителя и масштабной линейки.

Не сложно перейти от полярных координат к прямоугольным. Для этого вычисляют дирекционные углы сторон Дд, Де, Дж, а по ним и

155

горизонтальным проекциям радиусов – векторов вычисляют приращения координат. Прибавив их к координатам точки Д, получают прямоугольные координаты точек д, е, ж. Процесс построения точек д, е, ж на плане здесь несколько упрощается.

7.33.В каких случаях для съемки контуров применяют способ угловых засечек?

Этот способ применяют для съемки труднодоступных точек (трубы, шпили, антенны и т.д.). На рис. 7.13 такой является точка К на противоположном относительно базиса БВ берегу реки.

Вточках Б и В теодолитом измеряют углы α и γ. Точка К на плане будет получена как вершина треугольника, построенного по стороне БВ и прилегающим к этой стороне углам α и γ. Углы на плане строят с помощью транспортира.

При съемке контуров угловой засечкой следует помнить, что угол засечки не должен быть менее 30◦ и не более 150◦. В противном случае точность построения засечки резко снижается.

7.34.В каких случаях для съемки контуров применяют способ линейных засечек?

Способ линейных засечек применяют в случаях, когда снимаемая точка расположена вблизи линий съемочного обоснования. Так на рис.7.13 он применен для съемки точки б трех этажного жилого каменного здания. Предварительно на линии ГД выбирают вспомогательную точку Q с таким расчетом, чтобы стороны треугольника ГQб были примерно одинаковы и не должны превышать длины мерного прибора. Эти стороны измеряют рулеткой. Для построения точки б на плане надо построить треугольник ГQб по значениям проекций трех его сторон на базе стороны ГQ.

7.35. В каких случаях для съемки контуров применяют способ створных точек?

Способ створов (створных точек) применяют при внутриквартальной съемке или когда определяемая точка находится в створе опорных линий. Этим способом на рис. 7.13 определено положение точки Р поворота тропинки. Положение точки Р на плане будет определено по значениям горизонтальных проекций отрезков БР и ГΝ или РΝ и ΝД.

7.36. Какая документация ведется при съемке контуров?

Результаты съемки контуров местности заносят в абрис. Абрис является схематическим чертежом, но составляется четко и аккуратно, с непременным соблюдением порядка и взаимного расположения контуров местности между собой и относительно опорных линий.

156

При съемке способом перпендикуляров их длины не должны превышать 4, 6, 8 м соответственно в масштабах 1:500, 1:1000, 1:2000. При такой длине перпендикуляров прямой угол для их построения может быть зафиксирован на глаз.

Длины радиусов – векторов при съемке четких контуров способом полярных координат при помощи рулетки не должны превышать 120, 180,

250 м соответственно в масштабах 1:500, 1:1000, 1:2000 и 40, 60, 100 м –

при измерении нитяным дальномером. Результаты измерений заносят не только на абрис, но и в журнал съемки. Нумерация реечных точек на абрисе и в журнале должна периодически сверяться, в случае расхождения, результаты съемки бракуются.

7.37. Расскажите о сущности тахеометрической съемки?

Целью тахеометрической съемки является получение топографического плана местности. Съемка производится в крупных масштабах (1:500 ÷ 1:5000) на основе теодолитно – нивелирных, теодолитно – высотных или теодолитно – тахеометрических ходов, прокладываемых между пунктами государственной геодезической сети или сетей сгущения.

Втеодолитно – нивелирных ходах углы поворота измеряют теодолитом,

арасстояния между вершинами углов – при помощи рулетки или дальномера, соответствующего ей по точности измерения. Высоты вершин углов определяют геометрическим нивелированием.

Втеодолитно – высотных ходах, в отличие от теодолитно – нивелирных, превышения измеряют тригонометрическим нивелированием.

Втеодолитно – тахеометрических ходах высоты вершин получают тригонометрическим нивелированием, а длины сторон измеряют нитяным дальномером.

Выбор способа создания съемочного обоснования зависит от высоты сечения рельефа. Так при съемке рельефа с высотой сечения 2 м и более допускается определять высоты пунктов тригонометрическим нивелированием, а при съемке с высотой сечения до 1 м – геометрическим.

Съемка контуров и рельефа с пунктов съемочного обоснования выполняется, как правило, полярным способом. При этом одно наведение на рейку (отражатель), установленную на характерной точке местности, позволяет получить расстояние, направление и превышение, по которым определяются все три координаты точки (Х, У, Н).

При съемке прибор устанавливают над опорной точкой (точкой съемочного обоснования) и приводят его в рабочее положение, т.е. центрируют, нивелируют, устанавливают зрительную трубу «по глазу» и «по предмету». Лимб ориентируют по одной стороне тахеометрического хода, примыкающей к данной станции. Измеряют высоту прибора. Намечают реечные точки, которые должны располагаться на характерных

157

точках рельефа и контуров. Рейку поочередно устанавливают на реечные точки и при одном положении вертикального круга определяют дальномерное расстояние D, снимают отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам. Результаты измерений записывают в полевой журнал, где отмечается также высота наведения средней нити.

Выполненные измерения позволяют вычислить превышение между станцией и речной точкой, используя формулу тригонометрического нивелирования

h = 0.5Dsin2ν + i – l.

(7.15)

Одновременно со съемкой ведут абрис тахеометрической съемки, на котором показывают положение станции, линию ориентирования лимба, положение всех реечных точек. При этом номера реечных точек в журнале съемки должны соответствовать номерам этих же точек на абрисе. Контуры на абрисе изображают условными знаками, а рельеф горизонталями с зарисовкой на глаз.

–

7.38. Какие приборы применяют при тахеометрической съемке?

Исходя их сущности тахеометрической съемки, – одновременное определение планового и высотного положения реечных точек местности, прибор для ее выполнения должен содержать вертикальный и горизонтальный круги, а также устройство для измерения расстояний. Таким прибором является теодолит – тахеометр. К теодолитам – тахеометрам относится большинство теодолитов технической точности, например серии Т30. В конце прошедшего века были созданы специальные номограммные теодолиты – тахеометры. Они позволяли повысить производительность труда при съемке и в определенной мере автоматизировать этот процесс.

В настоящее время на смену им пришли электронные тахеометры, которые позволяют существенно автоматизировать как процесс полевых работ, так и камеральных. Электронный тахеометр устанавливают на пункте съемочного обоснования, приводят в рабочее положение, ориентируют нулевое значение лимба на другую точку съемочного обоснования и наводят на отражатель, установленный на реечной точке.

После включения прибора автоматически измеряется горизонтальный и вертикальный углы, а также расстояние. Микро ЭВМ тахеометра по результатам измерений вычисляет приращения координат и превышение с учетом поправок. Результаты измерений вводятся в

специальное запоминающее устройство, из которого информация поступает на ЭВМ. При наличии соответствующих программ компьютером выполняется окончательная обработка информации и на ее основе получают или топографический план, или цифровую модель местности. Некоторые приборы, выпускаемые в настоящее время, приведены на рис. 7.14 – 7.17.

158

Рис7.14 Электронный	Рис. 7.15.Электронный безотражательный
тахеометр серии 130R	тахеометр серии 030R	SOKKIL

Рис.7.16. Электронный тахеометр	Рис.7.17. Электронный тахеометр
TS 3305 DR Trimble, Carl zeiss	3ТА5, УОМЗ, РОССИЯ

7.39. Как составить топографический план по результатам тахеометрической съемки?

Построение топографического плана по результатам тахеометрической съемки выполняют в следующей последовательности:

построение координатной сетки;

нанесение тахеометрического хода по координатам его вершин:

нанесение реечных точек и проведение горизонталей;

построение контуров местности;

оформление плана и сличение его с местностью.

Построение координатной сетки осуществляют или с помощью линейки Ф.В.Дробышева (на формате А1), или с помощью масштабной линейки. Стороны квадратов равны 10 см. Во втором случае на листе

159

бумаги проводят диагонали и, отложив на них равные отрезки, получают сначала прямоугольник, а затем на его сторонах строят квадраты. Построенную сетку проверяют, сравнивая диагонали квадратов между собой и с теоретическим значением, взятым по нормальному поперечному масштабу (14,14 см). Отклонения не должны превышать 0,2 мм.

Линии координатной сетки оцифровывают в км в соответствии с координатами тахеометрического хода числами, кратными 0,1Т, где Т – число тысяч в знаменателе численного масштаба составляемого плана. Например, масштаб плана 1:2000, оцифровка координатной сетки должна быть кратной 200 м или 0,2 км.

Нанесение пунктов тахеометрического хода осуществляют с помощью измерителя и поперечного масштаба. Для этого сначала определяют квадрат сетки, в котором находится данный пункт. Находят разности координат пункта и координат юго – западного угла квадрата. Установив раствор измерителя, равным этой разности (например, по оси абсцисс) на поперечном масштабе, откладывают его на сторонах квадрата. Соединяют полученные точки и на полученной линии откладывают раствор измерителя, соответствующий отрезку по оси ординат. Таким образом, получают точку на плане, координаты которой соответствуют координатам пункта тахеометрического хода.

Накладку пункта проверяют путем откладывания отрезков, равных разностям координат с противоположной стороны квадрата (северо – восточной). Расхождение не должно превышать 0,2 мм.

Правильность накладки двух соседних пунктов проверяют по длине горизонтального проложения между ними и дирекционному углу этой линии. Расхождение не должно превышать 0,2 мм.

Нанесение контуров местности осуществляют в точном соответствии с журналом съемки и абрисом. Работу необходимо производить последовательно, только после нанесения всего снятого на одной станции можно переходить к следующей. Так как съемка контуров выполнялась, в основном, полярным способом, то основными инструментами для накладки результатов являются транспортир и нормальный сотенный поперечный масштаб. Нанесение контуров по сути дела бесконтрольная операция, поэтому требует особой внимательности.

Высотные пикеты обозначаются на плане кружками диаметром 0,8 мм. Справа от кружка проводят горизонтальную линию, в числителе подписывают номер реечной точки, а в знаменателе – ее отметку.

7.40.Как выполнить интерполирование горизонталей?

Слово интерполирование означает деление отрезка на пропорциональные части. Интерполирование горизонталей может быть выполнено или аналитическим способом, или графическим. При составлении топографического плана по результатам тахеометрической

160