3. Теодолитный ход.

Основным угломерным прибором является теодолит – оптико-механический прибор, с помощью которого измеряют горизонтальные и вертикальные углы, расстояния и магнитные азимуты.

Теодолитный ход – это система ломаных линий, в которой углы измеряют теодолитом.

Проверка правильности работы инструмента и соблюдения его геометриче­ских условий называется поверками инструмента.

Для соблюдения этих условий выполняются следующие поверки теодо­лита:

1. Поверка уровня. Ось уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения алидады. Эта поверка включает следующие операции:

• вращая алидаду, установить уровень параллельно линии, соединяющей два подъёмных винта; вращая эти винты в противоположные стороны, привести пузырёк в нульпункт;

• повернуть алидаду точно на 180º;сосчитать количество делений n, на которые пузырёк уровня отклонился от нульпункта;

• вращая эти же два подъёмных винта, сместить пузырёк уровня в сторону нульпункта на n/2 делений;

• вращая исправительные винты уровня, привести пузырёк в нульпункт.

Если после поворота алидады на 180º пузырёк уровня уходит за пределы шкалы, то отклонение пузырька следует измерять в оборотах подъёмных винтов и исправлять уровень методом последовательных приближений; кроме того, в этом случае можно применить способ Г. Ф. Лысова . Порядок поверки уровня по способу Г.Ф. Лысова:

• вращая один (любой) подъёмный винт, наклонить теодолит на 1º - 2º(около двух полных оборотов винта);

• осторожно вращая алидаду, найти такое её положение, когда пузырёк уровня будет точно в нульпункте (пользоваться наводящим винтом алидады!); взять отсчёт N1 по горизонтальному кругу;

• осторожно вращая алидаду, найти второе её положение, когда пузырёк уровня будет точно в нульпункте (пользоваться наводящим винтом алидады !); взять отсчёт N2 по горизонтальному кругу;

• вычислить установочный отсчёт N = 1/2*(N1 + N2) + 90º и установить его на горизонтальном круге;

• исправительными винтами уровня привести пузырёк уровня в нульпункт.

После исправления уровня нужно заново привести ось вращения алидады в вертикальное положение (выполнить горизонтирование теодолита)

2. Поверка коллимационной ошибки. Визирная ось трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы. Для выполнения этой поверки необходимо выполнить следующие операции:

• навести зрительную трубу при КЛ на хорошо видимую точку вблизи горизонта, взять отсчёт по горизонтальному кругу NL ;

• перевести трубу через зенит и, вращая алидаду, навести трубу при КП на эту же точку, взять отсчёт по горизонтальному кругу NR ;

• вычислить двойную коллимационную ошибку по формуле:

2С = NL – (NR±180º)

Пример: NL = 23º14'5''; NR = 203º16'0''; 2С = -1,5

3. Поверка сетки нитей. Вертикальная нить сетки нитей должна быть параллельна оси вращения алидады. Для выполнения поверки нужно выполнить следующие операции:

• вращая алидаду, навести зрительную трубу на хорошо видимую точку;

• наводящим винтом трубы плавно смещать трубу по высоте сначала вниз, потом вверх; если изображение точки не отклоняется от вертикальной нити, условие выполнено; если изображение точки отклоняется от вертикальной нити, то при измерении углов следует всегда наводить трубу на визирную цель так, чтобы цель была в центре поля зрения трубы.

4. Поверка места нуля. При горизонтальном положении визирной оси зрительной трубы и пузырька уровня при вертикальном круге в нульпункте (для теодолитов Т15 и Т5) отсчёт по вертикальному кругу должен быть равен нулю. Для выполнения поверки места нуля выполняют следующие операции:

• навести зрительную трубу на точку при КЛ;

• с помощью микрометренного винта алидады вертикального круга привести пузырёк уровня при вертикальном круге в нульпункт, взять отсчёт по вертикальному кругу VL;

• перевести трубу через зенит и навести трубу на эту же точку при КП;

• привести пузырёк уровня в нульпункт, взять отсчёт по вертикальному кругу VR

• вычислить место нуля; для теодолитов 2Т30 и Т15 по формуле

МО = 1/2 * [VL+(VR – 180º)]

Пример: теодолит 4Т30; VL = 7º14'; VR = -7º12'; M0 = +1,0'.

5. Поверка оптического центрира. Эта поверка производится у теодолитов Т15 и Т5. Для этого нужно сначала установить штатив примерно над центром пункта так, чтобы площадка головки штатива была горизонтальна. Затем следует тщательно привести ось вращения алидады в вертикальное положение и, глядя в окуляр оптического центрира и смещая теодолит по площадке, ввести центр пункта в малый круг поля зрения центрира. После этого повернуть алидаду точно на 180 о и посмотреть в окуляр оптического центрира, не вышел ли центр пункта из малого круга. Если смещение центра пункта большое (за пределы малого круга), то теодолит следует сдать в ремонт или попытаться отъюстировать оптический центрир в присутствии преподавателя.

Теодолитная съёмка – это горизонтальная съёмка местности, выполняемая с помощью угломерного прибора – теодолита и стальной мерной ленты (или оптического дальномера). При выполнении этой съёмки измеряются горизонтальные углы и расстояния. В результате съёмки получают ситуационный план местности с изображением контуров и местных планов.

При выполнении теодолитной съёмки сначала создают съёмочную сеть – геометрическую основу съёмки. Затем относительно этой сети производят непосредственно контурную съёмку подробностей на местности, т.е. съёмку прокладывания местности теодолитных ходов теодолитом измеряют горизонтальные углы, а мерными приборами – длины линий между ними.

Теодолитная съёмка состоит из подготовительных, полевых и камеральных работ.

Камеральная обработка результатов полевых измерений при теодолитной съёмке включает проверку записей и вычислений, горизонтальных проложений измеренных сторон теодолитного хода, вычисления и увязку приращений координат, и вычисление прямоугольных координат вершин теодолитного хода.

Подготовительные работы состоят в изучении графических материалов предыдущих съёмок, составлении предварительного проекта выполнения съёмочных работ с учётом характера местности и целой съёмки.

Полевые работы включают: рекогносцировку снимаемого участка, закрепления пунктов съёмочного обоснования, полевые измерения в теодолитных ходах, их привязку к пунктам геодезической сети и съёмку ситуации.

Точка стояния	Визирование	Измерение горизонтального угла	Вычисление горизонтального угла	Средний горизонтальный угол	Высота визирования	Измеренный вертикальный угол	Вычисленный вертикальный угол	Средний вертикальный угол
МТ1	МТ6	КЛ=60º00´ КП=239º56´	210º00´00´´	210º00´30´´	15,00	4º09´ -4º10´	2º49´	2º49´30´´
	МТ2	КЛ=210º00´ КП=29º55´	210 º01´00´´			-2º59´ 2º59´	2º50´
МТ2	МТ1	КЛ=278º44´ КП=98º40´	237 º56´00´´	232º56´00´´	15,40	-2º18´ 2º18´	1º01´	1º01´30´´
	МТ3	КЛ=40º48´ КП=230º48´	227º56´00´´			-3º20´ 3º19´	1º02´
МТ3	МТ2	КЛ=262º37´ КП=82º40´	273º25´00´´	273º29´00´´	15,90	-4º56´ 4º56´	3º47´	3º46´30´´
	МТ4	КЛ=349º12´ КП= 169º07´	273º33´00´´			-1º10´ 1º09´	3º46´
МТ4	МТ3	КЛ=46º48´ КП= 226º46´	235º50´00´´	235º50´00´´	16,00	-4º35´ 4º34´	4º24´	4º24´30´´
	МТ5	КЛ= 170º58´ КП=350º56´	235º50´00´´			-0º10´ 0º10´	4º25´
МТ5	МТ4	КЛ=196º20´ КП=16º16´	204 º03´00´´	204º16´30´´	16,20	-3º31´ 3º31´	2º25´	2º25´30´´
	МТ6	КЛ=352º17´ КП=171º16´	205º00´00´´			-1º05´ 1º05´	2º26´
МТ6	МТ5	КЛ=207º54´ КП=45º54´	278º00´00´´	278º00´00´´	16,25	-3º25´ 3º25´	10º0´	10º0´00´´
	МТ1	КЛ=289º53´ КП=127º54´	278º00´00´´			-13º25´ 13º25´	10º0´

№ точек	Внутренние углы			Горизонтальные проложения	Приращения координат				Координаты
	Измеренные β	Исправленные β	Дирекционные углы α		Вычисленные		Исправленные		X	Y
					∆X	∆Y	∆X	∆Y
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
пп									350	450
			160º00´00´´
1	149º59´30´´	149º05´00´´		27,30					300	500
					-17.02	21.00	-17.06	20.63
			129º05´00´´
2	127º04´00´´	126º08´30´´		89,93					282.94	520.63
					30.23	84.70	28.11	83.48
			75º13´30´´
3	86º31´00´´	85º36´30´´		51,26					311.05	604.11
					47.22	-19.94	46.01	-20.64
			335º50´00´´
4	124º10´00´´	123º15´30´´		54,01					357.06	583.47
					10.78	-52.53	9.51	-53.26
			299º05´30´´
5	155º43´30´´	154º49´00´´		52,52					366.57	530.21
					-12.22	-51.08	-13.76	-51.79
			273º54´30´´
6	82º00´00´´	81º05´30´´		61,31					353.11	478.42
					-51.06	22.42	-52.81	21.58
			175º00´00´´
1	149º59´30´´	149º05´00´´		27,30					300	500
∑	725º28´00´´	720º00´00´´		336.33

1. Определить угловую невязку замкнутого хода с измеренными внутренними углами

β = ∑β - 180º * (n-2)

β = 725º28´00´´ - 180º * (6-2) = 05º28´00´´

Vβ = -05º28´00´´/6 = - 00º54´30´´

2. Вычисление исправленных углов:

βиспр. = βизм. + Vβ

1. βиспр. = 149º59´30´´ - 00º54´30´´ = 149º05´00´´

2. βиспр. = 127º03´00´´- 00º54´30´´ = 126º08´30´´

3. βиспр. = 86º31´00´´- 00º54´30´´ = 85º36´30´´

4. βиспр. = 124º10´00´´- 00º54´30´´ =123º15´30´´

5. βиспр. = 155º43´30´´- 00º54´30´´ = 154º49´00´´

6. βиспр. = 82º00´00´´- 00º54´30´´ = 81º05´30´´

3. Дирекционные углы сторон хода:

α1 = 160º00´00´´ + 149º05´00´´ - 180º = 129º05´00´´

α2 = 129º05´00´´ + 126º08´30´´ - 180º = 75º13´30´´

α3 = 70º13´30´´ + 85º36´30´´ - 180º = (360º + 155º50´00´´) - 180= 335º50´00´´

α4 = 335º50´00´´ + 123º15´30´´ - 180º = 299º05´30´´

α5 = 299º05´30´´ + 154º49´00´´ - 180º = 273º54´30´´

α6 = 273º54´30´´ + 81º05´30´´ - 180º = 175º00´00´´

4. Приращение координат:

1. ∆X1 = 27.30 * cos 129º05´00´´ = – 17.02

∆Y1 = 27.30 * sin 129º05´00´´ = + 21.00

2. ∆X2 = 89.93 * cos 75º13´30´´ = + 30.23

∆Y2 = 89.93 * sin 75º13´30´´ = + 84.70

3. ∆X3 = 51.26 * cos 335º50´00´´ = + 47.22

∆Y3 = 51.26 * sin 335º50´00´´ = – 19.94

4. ∆X4 = 54.01 * cos 299º05´30´´ = +10.78

∆Y4 = 54.01 * sin 299º05´30´´ = – 52.53

5. ∆X5 = 52.52 * cos 273º54´30´´ = – 12.22

∆Y5 = 52.52 * sin 273º54´30´´ = – 51.08

6. ∆X6 = 61.31 * cos 175º00´00´´ = – 51.06

∆Y6 = 61.31 * sin 175º00´00´´ = +22.42

∑∆Xi = 7.93 = fx

∑∆Yi = 4.57 = fy

5. Невязка

fабс = √ fx² + fy² = √ 7.93² + 4.57² = √ 62.88 + 20.88 = √ 83.77 = 9.15

p = ∑d = 336.33

fотн = fабс/p = 9.15/336.33 = 0.27

5. Поправки

Vx = (-fx * d)/p

1. Vx = (-7.93 * 27.30)/336.33 = -0.64

2. Vx = (-7.93 * 89.93)/336.33 = -2.12

3. Vx = (-7.93 * 51.26)/336.33 = -1.21

4. Vx = (-7.93 * 54.01)/336.33 = -1.27

5. Vx = (-7.93 * 52.52)/336.33 = -1.54

6. Vx = (-7.93 * 61.31)/336.33 = -1.75

Vy = (-fy * d)/p

1. Vy = (-4.57 * 27.30)/336.33 = -0.37

2. Vx = (-4.57 * 89.93)/336.33 = -1.22

3. Vx = (-4.57 * 51.26)/336.33 = -0.70

4. Vx = (-4.57 * 54.01)/336.33 = -0.73

5. Vx = (-4.57 * 52.52)/336.33 = -0.71

6. Vx = (-4.57 * 61.31)/336.33 = -0.84

7. Вычисление исправлений ∆X,∆Y

∆Xиспр = ∆X + Vx

1. ∆Xi = -17.02 +(-0.64) = -17.06

2. ∆Xi = 30.23 +(-2.12) = 28.11

3. ∆Xi = 47.22 +(-1.21) = 46.01

4. ∆Xi = 10.78 +(-1.27) = 9.51

5. ∆Xi = -12.22 +(-1.54) = -13.76

6. ∆Xi = -51.06 +(-1.75) = -52.81

∆Yисп = ∆Y + Vy

1. ∆Yi = 21.00 +(-0.37) = 20.63

2. ∆Xi = 84.70 +(-1.22) = 83.48

3. ∆Xi = -19.94 +(-0.70) = -20.64

4. ∆Xi = -52.53 +(-0.73) = -53.26

5. ∆Xi = -51.08 +(-0.71) = -51.79

6. ∆Xi = 22.42 +(-0.84) = 21.58

8. Вычисление координат

X1 = Xн + ∆X1

1. X1 = 300 +(-17.06) = 282.94

X2 = X1 + ∆X2

2. X2 = 282.94 + 28.11 = 311.05

X3 = X2 + ∆X3

3. X3 = 311.05 + 46.01 = 357.06

X4 = X3 +∆X4

4. X4 = 357.06 + 9.51 = 366.57

X5 = X4 + ∆X4

5. X5 = 366.57 +(-13.76) = 352.81

X6 = X5 + ∆X6

6. X6 = 352.81 +(-52.81) = 300

Y1 = Yн +∆Y1

1. Y1 = 500 + 20.63 = 520.63

Y2 = Y1 + ∆Y2

2. Y2 = 520.63 + 83.48 = 604.11

Y3 = Y2 + ∆Y3

3. Y3 = 604.11 + (-20.64) = 583.47

Y4 = Y3 + ∆Y4

4. Y4 = 583.47 + (-53.26) = 530.21

Y5 = Y4 + ∆Y5

5. Y5 = 530.21 + (-51.79) = 478.42

Y6 = Y5 + ∆Y6

5. Y6 = 478.42 + 21.58 = 500