Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Основной текст.pdf
Скачиваний:
27
Добавлен:
18.05.2015
Размер:
13.52 Mб
Скачать

меренные углы. По исправленным углам вычисляют дирекционные углы всех сторон каждого хода и затем - приращения координат по всем сторонам ходов.

По приращениям координат вычисляют координаты узловой точки по каждому ходу в отдельности и получают три значения координаты X и три значения координаты Y узловой точки.

Средневесовые значения координат подсчитывают по формулам:

 

 

 

 

 

 

 

 

Х1 / ∑S1 + Х2 /∑S2 + Х3/∑S3

 

Т

 

 

 

 

 

Хузл

=

 

 

 

 

 

 

;

 

(13.6)

У

 

 

 

 

 

 

 

 

1 / ∑S1 + 1/ ∑S2 + 1 / ∑S3

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y1 / ∑S1 + Y2 /∑S2 + Y3/∑S3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

Yузл

=

1 / ∑S1 + 1/ ∑S2

+

1 / ∑S3 .

Б(13.7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ктов

 

 

 

 

 

 

 

Считая узловую точку исходным пунктом с известными координатами, вычис-

 

ляют

 

координатные невязки для каждого хода в отдельности и вводят поправки в

 

приращения

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

координат по сторонам ходов. По исправленным приращениям коор-

 

вого

 

направлениякоординаты

узловой точки и обработка каждого хода в отдель-

 

динат вычисляют

 

пун

 

всех ходов.

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

угловых ходов с од-

 

 

Рассмотренная

упрощенная обработка системы линейно –

 

ной

 

узловой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точкой состоит из двух этапов: получение дирекционного угла узло-

 

ности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

13.5.

 

 

 

 

 

 

 

Р

п

 

 

 

 

Геодезические засечки

 

 

 

 

 

 

13.5.1. Полярная засечка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В полярной засечке (рис. 13.6) исходными данными являются: координаты XA,

 

YA

 

пункта A и дирекционный угол αAB направления AB, измеряемыми элемената-

 

ми

 

являются горизонтальный угол

β (средняя квадратическая погрешность изме-

 

рения угла mβ)

и

расстояние S,

относительная

погрешность

его измерения mS / S

 

= 1 / T ), искомые элементы это

координаты X, Y точки P.

 

 

Решение производится по формулам прямой геодезической задачи.

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

Рис. 13.6. Полярная засечка

Н

 

 

 

 

 

Б

 

 

Сначала рассмотрим так называемый общий случай прямой угловой засечки,

 

 

 

й

 

 

когда углы β1 и β2 измеряются на двух пунктах с известными координатами, ка-

ждый от своего направления с известным дирекционным углом αАС и αBD (рис.

13.7).

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 13.7. Прямая угловая засечка

 

Исходные

общий случай

 

 

 

 

п

данные:

координаты пунктов А и В ХА, YА;

ХВ, YВ; дирекцион-

 

углы

αАС и αBD.

 

 

Р

Измеряемые величины: углы β1 и β2;

 

Искомые элементы: координаты ( X P, YP) точки Р.

 

ныеРешения. Возможны графическое и аналитическое решения

 

 

Графическое решение. На масштабированном чертеже от направления AC сле-

 

дует

 

отложить с помощью транспортира угол β1

и провести прямую

 

линию AP; от направ-

ления BD отложить угол β2 и провести прямую

 

линию BP ; точка пересечения этих прямых является искомой точкой P.

Аналитическое решение. Приведем алгоритм варианта, соответствующий общему случаю засечки:

1. Вычислить дирекционные углы αСА и αлиний СA и :

 

 

 

 

αСА = arc tg (YА YС) / (ХА ХС);

 

 

(13.8)

 

 

 

 

α= arc tg (YВ YD) / (ХВ ХD);

 

 

(13.9)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

2. Вычислить дирекционные углы линий АР и ВР

Н

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

α1 = αСА + β1 - 180°; α2 = α+ β2 + 180°;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

3. Написать два соотношения согласно приращениям координат

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

-

для линии AP:

 

Y – Y A = tg α1· ( X XA ),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

(13.10)

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

-

для линии BP:

 

Y – Y В = tg

α2· ( X – X В).

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ис

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Вычислить комые координаты точки Р

 

 

 

 

 

з

 

 

(ХА ХС) tg α2 ] /(tg α1 tg α2);

 

 

 

Х =

ХА + [(YВ YА)

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(13.11)

 

п

 

 

 

 

α1.

 

 

 

 

 

 

Р

Y = YА + ( X – X А) tg

 

 

 

 

 

 

Частным случаем прямой угловой засечки считают тот случай,

когда углы β1

еи β2 измерены относительно направлений AB и BA базиса АВ (рис. 13.8)

 

 

 

 

 

Рис. 13.8. Прямая угловая засечка от базиса

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

Для данного случая прямой угловой засечки порядок решения при этом будет

 

такой:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Решить обратную задачу между пунктами A и B и получить дирекционный

 

угол αAB и длину линии АВ.

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Вычислить угол γ при вершине P, называемый углом засечки,

 

 

 

 

 

 

 

 

γ =

 

 

й

 

 

(13.12)

 

 

 

 

 

 

 

180º ( β1 + β2) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

треугольни

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

ка APB

имеем:

 

 

 

3. Используя теорему синусов для

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

/ sin β2

= S2 / sin β1,

 

 

(13.13)

 

 

 

 

 

 

b/ sinγ

= S1

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дире

 

= (b/ sinγ) sin β2; S2 = (b/ sinγ) sin β1.

 

 

вычисляем длины линий S1

 

 

4. Находим

 

кционные углы линий АР и ВР

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

з

 

α1 =

αАВ – β 1;

α2 = αВА +

β2 360º.

 

 

Р

(13.14)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Решая прямые задачи от пунктов А и В к пункту Р дважды находим его ко-

еординаты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.5.2. Обратная угловая засечка

Обратной угловой засечкой называют способ определения координат точки P

по двум

углам β1 и β2, измеренным на определяемой точке P между на-

правлениями на три пункта

A, B, C с известными координатами (рис.

13.9).

 

 

Графическое решение. Приведем способ Болотова графического решения обратной засечки. На листе прозрачной бумаги (кальки) нужно построить углы β1 и β2 с общей вершиной P; затем наложить кальку на чертеж и, перемещая ее, добить-

ся, чтобы направления

 

сторон углов на кальке проходили через пункты A, B, C на

чертеже;

затем переколоть точку P с кальки на чертеж.

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аналитическое

решение обратной

 

Аналитическое

решение.

угловой засечки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

предусматривает ее разложение на более простые задачи, например, наУ2 прямых

угловых засечки и одну линейную, или на 3 линейных засечки и т.д. Известно бо-

лее 10-ти способов аналитического решения, но мы рассмотрим только один - че-

рез последовательное решение трех линейных засечек.

 

 

 

Предположим, что положение точки P известно, и проведем две окружности:

одну радиусом R1 через точки A, B и P

другую радиусомБR2 через точки B, C и P

(рис. 13.9).

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

й

 

 

 

Радиусы эти равны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

R2

= b2 / 2 sin β2;

 

(13.15)

 

 

 

 

 

= b1

/ 2 sin β1;

 

 

 

 

 

 

 

центров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

кружностей -

точек O1 и O2 будут известны, то ко-

 

Если координаты

 

 

 

 

 

 

из

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ординаты

точки

P можно определить по формулам линейной засечки: из точки O1

по

расстоянию

 

 

 

точки O2 по расстоянию R2.

 

 

 

R1

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 13.9. К теории обратной угловой засечки.

 

Координаты центра O1 можно найти по формулам линейной засечки из точек A

 

и B

 

 

по расстояниям R1, причем из двух решений нужно взять то, которое

 

соответствует величине

угла β1: если β1 > 90º,

то точка

О1 находится справа от

 

линии АВ, если β1 < 90º, то точкаО1 находится слева от линии АВ.

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приведем без вывода следующие известные формулы (13.16) последователь-

 

ности решения обратной

 

угловой

 

засечки

по определению

координат

 

пункта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

Р согласно схеме рис. 13.10 относительно исходных пунктов 1,

2, 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 13.10. Обратная угловая засечка к формулам (13.15)

 

 

 

Формулы (13.16)

используются в такой последовательности:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

Х 2)

 

 

 

 

 

 

 

(Y2 Y 1) ctg β1

+ (Y1 Y3) ctg β2 + (Х3

 

 

 

 

1.

tg α1 =

 

 

 

 

р

 

;

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Х2 Х 1) ctg β1 + (Х1 Х 3) ctg β2 (Y3 Y 2)

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. α2 =

α1 + β1; тα3 = α2 + β2;

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

о

 

Х 3) tg α1 (Y1

Y3)] / (tg α1 tg α2);

 

(13.16)

 

(ХР

Х 3) = [(Х1

 

 

п

 

Х 1) = [(Х1

Х 3) tg α3 (Y1

Y3)] / (tg α1 tg α3);

 

 

 

 

4.

(ХР

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

5. (YР Y 3) = [(ХР Х 3) tg α3; (YР Y1) = [(ХР Х 1) tg α1;

 

 

6.

Контроль: tg α2 = (Y1 Y3) / (Х2 Х 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.6 . Понятие о спутниковом определении координат пунктов съемочного обоснования

Спутниковые методы геодезического позиционирования (определения коорди-

нат геодезических пунктов)

рассматриваются отдельно. Такие методы

все боле

широко используются при

определении координат пунктов съемочного

обосно-

вания при всех видах топографических съемок и входят в современные их техно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

логии. При этом отпадают трудоемкие работы по определению координат пунктов

 

съемочного обоснования сложными и трудоемкими геодезическими методами,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

частично рассмотренными в лекционном материале по теме № 13. ОднакоУинже-

 

нер-геодезист должен их знать и при необходимости использовать на практике.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р