Омский государственный аграрный университет

Кафедра геодезии

Курсовая работа

«Составление плана по результатам топографических съмок»

Руководитель: ст. преподаватель Васяева Е. Н.

Омск – 2004 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение

2. Методы топографических съемок

2.1 Теодолит Т-30 и работа с ним

2.2 Горизонтирование теодолита

2.3 Мензуальная съемка

3. Нивелирование поверхности

3.1 Нивелир Н-3 и работа с ним

3.2 Нивелирование поверхности по квадратам

3.3 Составление плана участка, построение сетки квадратов

3.4 Вычислительная обработка

4. Тахеометрическая съемка

4.1 Порядок работы на станции

4.2 Обработка материалов тахеометрической съемки

5. Решение инженерных задач на плане

6. Сравнительный анализ методов топографической съемки

Вывод

Список литературы

Приложение

1. Введение

Геодезия – наука, изучающая форму и размеры поверхности всей Земли или отдельных ее частей путем измерений, вычислительной обработки результатов вычислений, построений карт, планов, профилей и методы их использования для решения различных задач.

В задачи геодезии входит изучение методов:

1) измерение линий и углов на поверхности земли, под землей (в шахтах, туннелях), над землей (при аэрофотосъемке, при использовании искусственных спутников Земли и ракетно-космической техники) с помощью специальных геодезических приборов;

2) вычислительной обработки результатов измерений с использованием электронно-вычислительной техники;

3) графических построений и оформления карт, планов и профилей;

4) использования результатов измерений и графических построений при решении задач промышленного, с/х, транспортного, культурного строительства, научных исследований и др.

Геодезия как инженерная наука в своем развитии опирается на метематику, физику, тесно связана с географией и геологией, геоморфологией и почвоведением, земледелием и геоботаникой, землеустроительным проектированием и экономикой сельского хозяйства, мелиорацией и дорожным делом, астрономией и геофизикой и др.

2. Методы топографических съемок.

Теодолитная съемка. Теодолитной она называется потому, что основным прибором, с помощью которого она выполняется, является теодолит, предназначенный для измерения горизонтальных углов и углов наклона.

Съемочной геодезической сетью при теодолитной съемке может быть сеть треугольников, сеть теодолитных полигонов, составляющих группу смежных многоугольников, или теодолитных ходов, представляющих систему ломаных линий. Концами этих линий должны быть точки (пункты более точной геодезической сети), положение которых уже определено и выражено координатами. При съемке небольших участков съемочная сеть может представлять один полигон или один ход. Ход, проложенный внутри полигона для съемки ситуации, называется диагональным.

Углы в теодолитных полигонах и ходах измеряют при помощи теодолитов с погрешностью не более 0,5'.

Линии измеряются мерной лентой в прямом и обратном направлениях с предельными относительными ошибками и .

Цель проложения теодолитных ходов – получение на местности ряд пунктов, имеющих координаты.

Пункты на местности закрепляют (временными или постоянными знаками).

2.1 Теодолит Т-30 и работа с ним.

Т-30 – теодолит технической точности, среднеквадратическая ошибка измерения угла 30''.

Порядок работы:

1) Сборка комплекта;

2) Центрирование с помощью отвеса;

3) Горизонтирование с помощью подъемных винтов и цилиндрического уровня;

4) Измерение углов.

2.2 Горизонтирование теодолита.

Необходимо установить цилиндрический уровень по направлению двух подъемных винтов и, вращая эти винты в противоположные стороны, выводим пузырек цилиндрического уровня в центр ампулы. Затем поворачиваем алидаду на 90˚ и вращаем третий подъемный винт. Действия повторяют.

Основные оси прибора:

вертикальная ось, проходит через центр лимба и алидады;

1. визирная ось, проходит через центр сетки нитей и объекта;

2. горизонтальная ось – ось вращения зрительной трубы;

3. ось цилиндрического уровня – это касательная к дуге цилиндрического уровня, проходящая через центр ампулы(0-пункт)

К узлам геодезических приборов предъявляются определенные геометрические требования (условия). Проверка этих условий в геодезии называется поверкой.

Если эти условия не выполнены, то производится юстировка (исправление).

Поверки:

1. Поверка цилиндрического уровня.

Ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна оси вращения прибора (вертикальной оси).

Установить цилиндрический уровень по направлению двух подъемных винтов. Вращая эти винты в разные стороны, выводим уровень в центр ампулы, затем поворачиваем алидаду на 180˚. Если пузырек воздуха отклоняется от центра не более чем на 2 деления, то условие выполнено. Если больше 2 делений, выполняется юстировка.

На половину дуги отклонения пузырек перемещают с помощью подъемных винтов, а на оставшуюся часть дуги юстировочными винтами цилиндрического уровня с помощью шпильки.

2. Поверка визирной оси.

Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы.

Если это условие не выполняется, то имеет место коллемационная ошибка Она вычисляется по формуле:

где:КЛ – отсчет по кругу лево

КП – отсчет по кругу право

Коллемационная ошибка не должна превышать удвоенной точности верньера (2' для Т-30).

Если С > 2', то производится юстировка. Вычисляется средний отсчет в минутах.

1) Наводящим винтом алидады горизонтального круга устанавливаем вычисленный отсчет. При этом центр сетки нитей уйдет с наблюдаемой точки;

2) Горизонтальными исправительными винтами сетки нитей возвращаем перекрестие сетки нитей на наблюдаемую точку. После юстировки вновь определяется С.

3) Поверка сетки нитей

Вертикальная нить сетки нитей должна быть отвесна, а горизонтальная перпендикулярна ей.

На расстоянии 10-15 м от прибора подвешивается отвес. Наводим вертикальную нить на нить отвеса. Если условие выполнено, вертикальная нить и нить отвеса должны совпасть.

Если не выполнено, то поворачивают вместе с сеткой окулярную часть, ослабив, а потом, завернув четыре винта диафрагмы сетки нитей, и поворачивают сетчатое кольцо до совпадения этих двух нитей.

2.3 Мензульная съемка.

От теодолитной мензульная съемка отличается главным образом тем, что при ее применении измерения на местности и составление плана производятся в поле одновременно. Если при теодолитной съемке горизонтальные углы измеряют и выражают в градусной (или градовой) мере, то при мензульной съемке измерение сопровождается графическим построением угла. Для построения угла лист бумаги прикрепляют к верхней поверхности мензульной доски, которую вместе с этим листом называют планшетом, и прочерчивают на ней стороны горизонтального угла, параллельные горизонтальным проложениям соответственных линий местности. Поэтому мензульную съемку называют углоначертательной.

При мензульной съемке абрис не составляют, расстояния (горизонтальные проложения), измеренные на местности, откладывают на планшете при помощи циркуля-измерителя и масштабной линейки; иногда их значения записывают в полевой журнал для вычисления превышений.

Мензульная доска – планшет выполняет роль горизонтального круга. Роль алидады выполняет линейка, накладываемая на планшет и являющаяся частью визирного прибора, называемого кипрегелем.

Центрируют мензулу иначе, чем теодолит. Над точкой местности (пунктом) при помощи отвеса центрируют положение этой точки на планшете, так чтобы точки оказались на одной отвесной линии. Для центрирования планшета применяют вилку. Индекс i вилки, совмещаемый с точкой на планшете, должен быть на одной линии с отвесом. При съемках в масштабе 1:5000 и мельче планшет центрируют на глаз, так как погрешность центрирования в большинстве случаев допускается примерно равной половине точности масштаба.

Ориентирование планшета, т. е. установку его так, чтобы линии на планшете были параллельны горизонтальным проложениям соответствующих линий местности, производят по точкам местности, положение которых на планшете известно.

Кипрегель, мензульная доска, подставка, тренога, вилка, буссоль, зонт и дальномерная рейка составляют мензульный комплект.

Поверки мензулы:

1) Нарезка у станового винта и у конца оси подставки должна быть одинаковой, в результате чего становой винт должен свободно привинчиваться к подставке. Винты, служащие для прикрепления доски к подставке, должны быть хорошо подогнаны к гнездам в доске. Поверка этих условий производится при сборке мензулы.

2) Вращение мензульной доски должно быть свободным и при работе наводящим винтом подставки – плавным. Для проверки вращают мензульную доску и наблюдают за ее движением. При испытании наводящего винта, вращая его, наблюдают в зрительную трубу кипрегеля за плавным перемещением изображения предметов в поле зрения трубы.

3) В собранном виде мензула должна быть устойчивой и при надавливании на планшет пружинить. Чтобы убедиться в этом, закрепив становой и закрепительный винты, наводят кипрегель на точку предмета, нажимают на доску снизу вверх, сверху вниз, с обоих боков и наблюдают при этом в трубу кипрегеля, возвращается ли изображение точки предмета в прежнее положение, когда действие силы прекращается.

Если мензула малоустойчива и недостаточно пружинит, следует устранить причины: если шатается голова треноги, подвинтить гайки (барашки ног); если шатаются наконечники ног треноги, укрепить их; если расшатаны гнезда в доске, закрепить их. Очень часто мензула бывает неустойчивой вследствие люфта оси подставки; в этом случае необходимо подвинтить нижнюю гайку оси подставки и, если это не поможет, обратиться в механическую мастерскую.

4) Верхняя поверхность мензульной доски должна быть плоскостью. Выверенную линейку прикладывают ребром в различных направлениях к верхней поверхности доски и смотрят, нет ли просветов между линейкой и доской.

5) Верхняя поверхность мензульной доски должна быть перпендикулярна к вертикальной оси подставки. Чтобы убедиться в этом, на мензульную доску, приведенную в горизонтальное положение, ставят выверенный уровень с ценой деления не более 60''. При вращении доски пузырек уровня не должен отклоняться от середины более чем на 2-3 деления. Такая точность нужна не столько для построения горизонтального угла на планшете, сколько для быстрого приведения пузырька уровня при вертикальном круге на середину перед отсчетом по лимбу.

Если это условие не выполняется вследствие механических недостатков прибора, то можно предварительно ориентировать планшет, после чего привести его плоскость в вертикальное положение и проверить ориентировку; тогда невыполнение указанного уровня не будет влиять на точность работы.

К вилке предъявляется следующее условие: при горизонтальном положении планшета индекс вилки i должен находиться по одной отвесной линии с острием отвеса. Установив острие отвеса над какой-либо точкой местности (над точкой кола), замечают карандашом точку на планшете против индекса вилки i. Затем перекладывают вилку на 180˚ и, приложив индекс i к точке на планшете, смотрят: если острие отвеса окажется над той же точкой местности, то условие выполнено, в противном случае надо переместить шнур отвеса. При отклонении острия отвеса меньше чем на 1 см шнур отвеса можно не перемещать.

К буссоли предъявляются следующие требования:

1) Магнитная стрелка должна быть хорошо намагничена, шпиль должен быть хорошо отточен, камень – отшлифован. Для проверки по кольцу буссоли против конца установившейся стрелки производят отсчет. Затем подносят к стрелке железный предмет и, дав стрелке успокоится, после того как предмет будет убран, производят второй отсчет. Если отсчеты совпадают, а стрелка устанавливается после непродолжительных колебаний, то условие выполнено. В противном случае производят намагничивание при помощи двух магнитов. Разными полюсами магниты водят по стрелке одновременно от середины к краям по несколько раз с обеих сторон.

2) Магнитная стрелка должна быть уравновешена. Приведя вертикальную ось прибора в отвесное положение, смотрят на концы стрелки. Если они находятся на одной и той же высоте относительно плоскости кольца буссоли, то условие выполнено; в противном случае на приподнятый конец стрелки надо прикрепить кусочек воска, сургуч и др.

3) Ось вращения магнитной стрелки должна проходить через центр кольца буссоли, т.е. магнитная стрелка не должна иметь эксцентриситета. Исключается влияние эксцентриситета выводом среднего значения из отсчетов по обоим концам стрелки.

4) Магнитная ось стрелки должна совпадать с геометрической. Если эти оси не совпадают, то отсчеты по концам стрелки будут отличаться от магнитного азимута и румба на величину угла, образованного осями. Обнаружить несовпадение осей можно после сравнивания показаний испытываемой буссоли с показаниями выверенной буссоли.

5) Рабочие ребра буссоли должны быть параллельны нулевому диаметру кольца буссоли. Поверка производится измерением при помощи измерителя расстояний между нулевыми штрихами и рабочими ребрами.

Поверки кипрегеля:

1. Скошенный край линейки кипрегеля должен представлять прямую линию, а нижняя поверхность ее должна быть плоскостью.

2. Вертикальный круг кипрегеля должен быть прочно соединен со зрительной трубой, а уровень при вертикальном круге – с алидадой.

Чтобы при работе с кипрегелем осуществлялся принцип измерения и графического построения горизонтальных углов на планшете, проверяют выполнение ряда геометрических условий (производят поверки), аналогичных к тем, которые были предъявлены к теодолиту.

1) Ось цилиндрического уровня на линейке кипрегеля должна быть параллельна нижней плоскости линейки. Для проверки условия линейку кипрегеля ставят на планшет по направлению двух подъемных винтов, приводят ими пузырек уровня на середину (в нуль-пункт) и карандашом отмечают положение линейки на планшете. Переставляют кипрегель на 180˚. Если пузырек уровня отойдет от середины, то действуя подъемными винтами, смещают пузырек уровня на половину дуги отклонения, а затем, действуя исправительными винтами уровня, приводят пузырек на середину. Условие считается выполненным, если после перестановки кипрегеля на 180˚ пузырек отклоняется от середины не более чем на два деления.

2) Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси кипрегеля. Это условие проверяют точно так же, как вторую поверку теодолита, лишь вместо отсчетов по лимбу прочерчивают линии на планшете вдоль линейки кипрегеля после наведения на точку предмета при обоих положениях вертикального круга. Условие будет выполнено, если прочерченные линии совпадают или взаимно параллельны.

3) Горизонтальная ось кипрегеля должна быть параллельна нижней плоскости линейки. Это условие проверяют двумя способами так же, как у теодолита.

4) Вертикальная нить сетки должна быть перпендикулярной к горизонтальной оси кипрегеля. Эта поверка производится двумя способами точно так же, как поверка теодолита.

5) Коллимационная плоскость зрительной трубы должна проходить через скошенный край линейки или быть ему параллельной. Для проверки наводят трубу на удаленный, но хорошо видимый невооруженным глазом предмет и у концов скошенного края линейки ставят отвесно две иглы. Плоскость, проходящая через иглы, должна проходить через наблюдаемый в трубу предмет. Если этого не оказывается, то повертывают планшет так, чтобы эта плоскость проходила через наблюдаемый предмет. Теперь, предварительно ослабив винты, прикрепляющие колонку к линейке кипрегеля, повертывают колонку около вертикальной оси так, чтобы визирная ось трубы проходила через наблюдаемый предмет.

3. Нивелирование поверхности.

Для отображения рельефа на топографических картах, планах и профилях необходимо знать высоты точек местности. С этой целью производят нивелирование (вертикальную съемку), под которым подразумевают полевые измерительные действия, в результате которых определяют превышения одних точек местности над другими. Затем по известным высотам исходных точек определяют высоты остальных точек относительно принятой уровенной поверхности.

В зависимости от метода и применяемых приборов различают следующие виды нивелирования:

1) геометрическое, выполняемое с помощью нивелира, который обеспечивает горизонтальный луч визирования, и двух нивелирных реек. Можно выполнять двумя методами: «из середины» и «через ГП»

2) тригонометрическое, выполняемое наклонным визирным лучом;

3) барометрическое, выполняемое с помощью барометров, действие которых основано на известной зависимости между атмосферным давлением и высотой над уровнем моря;

4) гидростатическое, основанное на свойстве свободной поверхности жидкости в сообщающихся сосудах всегда находиться на одинаковом уровне независимо от высоты точек, на которых установлены эти сосуды;

5) стереофотограмметрическое, выполняемое с помощью измерений на стереоскопических парах аэрофотоснимков;

6) аэрорадионивелирование, осуществляемое с помощью радиовысотомеров, устанавливаемых на самолетах;

7) механическое, производимое с помощью приборов, автоматически вычерчивающих профиль проходимого пути;

8) GPS (глобальная система позиционирования).

Из перечисленных видов нивелирования наиболее точным и распространенным является геометрическое нивелирование.

3.1 Нивелир Н-3 и работа с ним.

Нивелиры бывают высокоточные (Н-0,5), точные (Н-3) и технические (Н-10).

Н-0,5 (3, 10) – средняя квадратическая ошибка определения превышения в мм на 1 км двойного хода.

Отсчет берется в момент, когда концы пузырьков контактного уровня сомкнутся, по средней нити. Отсчет – 4-значное число в мм:

1, 2 цифры – количество дм

3 цифра – количество см

4 цифра – количество мм.

Поверки нивелирования:

1. Поверка круглого уровня. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. Круглый уровень устанавливается между двумя подъемными винтами и вращением этих винтов в противоположные стороны устанавливаем уровень между ними. Третьим подъемным винтом (не поворачивая зрительной трубы) выводим уровень в центр. Затеи поворачиваем нивелир на 180˚. Если пузырек ушел за вторую окружность, производится юстировка: на половину отклонения исправляем подъемными винтами, на вторую половину исправительными винтами уровня.

2. Поверка сетки нитей. Горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира. На расстоянии 4-5 м от нивелира устанавливаем нивелирную рейку и наводим на нее нивелир таким образом, чтобы рейка была установлена у левого края горизонтальной нити, берем отсчет; а затем у правого края горизонтальной нити берем отсчет. Допустимая разница в отсчетах 1 мм. Юстировка осуществляется поворотом окуляра относительно корпуса трубы.

3. Поверка главного условия нивелира. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси прибора.

h = З – П

h = i1 – (V1 – x) = i1 – V1 + x

h = V2 – x – i2

,

где:

x – погрешность

V – отсчет

i – высота инструмента

Допустимое значение x ≤ 4 мм. Если x > 4 мм, производим юстировку:

1) эливационным винтом по рейке устанавливаем отсчет свободный от погрешности x на 2 станции

2) исправительными винтами цилиндрического уровня выводим пузырек в 0-пункт и поверку повторяем.

3.2 Нивелирование поверхности по квадратам.

Нивелирование небольших участков равнинной местности производят с целью получения топографических планов крупных масштабов. Для получения плана необходимо выполнить следующий комплекс полевых и камеральных работ: выполнить предварительный осмотр (рекогнасцировку) местности, построить на местности сеть квадратов, определить плановое положение вершин квадратов и характерных точек, произвести съемки ситуации, выполнить геометрическое нивелирование участка, привязать его к реперу, произвести обработку результатов, построить план.

3.3 Составление плана участка, построение сети квадратов.

На местности при помощи теодолита и мерной ленты строят сеть квадратов со сторонами 10, 20 или 40 м в зависимости от характера рельефа и необходимой точности его отображения. Вдоль большей стороны выбранного участка намечают линию таким образом, чтобы она содержала целое число равных отрезков (длина стороны квадрата). Затем в начальной и конечной точках устанавливают теодолит, строят прямые углы и на полученных направлениях снова откладывают равное количество отрезков, концы отрезков обозначают на местности. Так же действия повторяют и на других вершинах основного прямоугольника.

Ошибка при построении основного прямоугольника при последней точке не должна превышать 1',5√n, т. е. 3'.

Положение вершин заполняющих квадратов определяют путем вешения между точками на сторонах основного прямоугольника.

Одновременно с построением сетки производят съемку ситуации по методу створов и перпендикуляров, а также путем промеров от вершин квадрата. Все данные заносят на полевую схему.

Если площадь участка небольшая, то нивелирование производится с одной станции: нивелир устанавливают в центр участка и берут отсчеты по черной стороне рейки, которая последовательно устанавливается на все вершины квадратов. Результаты заносятся на полевую схему.

Если нивелирование участка с одной станции произвести нельзя, то намечают несколько станций, с которых можно охватить все вершины, при этом каждая пара смежных станций должна иметь связующие точки для контроля. Отсчеты на связующих точках берут по обеим сторонам реек.

Отметку от репера на одну из вершин квадратов передают нивелированием из середины при помощи двусторонних реек.

3.4 Вычислительная обработка.

Составляют схему квадратов, на схему переписывают все отчеты для своего варианта и высоту репера.

Вычисляют горизонт прибора по формуле

ГП = НRp+ а ,

где НRp- высота репера, в метрах;

а - отсчет по рейке, поставленной на репер, в миллиметрах, переведенных в метры

Пример. НRp = 95,00 м., а = 1049 мм,

ГП = 95,00 + 1,049 = 96,049 м.

Вычисляют высоты всех вершин квадратов по формуле:

Нвершины = ГП - в,

где в – отчет по рейке, взятый на вершине квадрата.

В нашем примере: Н1 = 96,049 - 2,063 = 93,986 м.,

Н2 = 96,049 - 1,777 = 94,272 м.

Вычисленные высоты точек записывают на схему под значениями отсчетов по рейке. На чертежной бумаге формата А4 строят сетку квадратов для построения плана в масштабе 1:500. Сторона квадрата составляет 20 метров (4 см на плане). На план со схемы выписывают значения высот, округляют их до 0,01 м, проставляют их у вершин квадратов. Определяют местоположение горизонталей на всех сторонах квадратов, при этом выполняют графическое интерполирование с помощью палетки. Высоту сечения рельефа принимают равной hсеч = 0,25 м. Палетку строят на восковке, для этого прочерчивают авторучкой 8-10 параллельных линий через равные интервалы (через 5 мм) и подписывают значения высот горизонталей.

Для этого необходимо палетку наложить на план так, чтобы точка "А" заняла на палетке положение, соответствующее своей высоте, удерживая палетку в точке "А" иглой измерителя, повернуть палетку вокруг точки "А" так, чтобы точка "В" заняла на палетке положение, соответствующее своей высоте. Переколов места пересечения линии АВ на плане с линиями на палетке, получить точки, через которые проходят горизонтали. Проводят горизонтали, соединяя точки с одинаковыми высотами плавными кривыми линиями.

На замкнутых и вытянутых горизонталях проставляют бергштрихи, показывающие направление ската. Бергштрихи должны быть перпендикулярны горизонтали. Горизонтали, кратные 1,0 метру, утолщают и подписывают. Со схемы по промерам переносят контуры ситуации. План оформляют тушью в соответствии с условными знаками для масштаба 1: 500.

4. Тахеометрическая съемка

Положение снимаемой точки в плане и по высоте определяют полярным способом при наведении зрительной трубы на рейку, получая при этом:

- расстояние по дальномеру

- направляющий горизонтальный угол на рейку.

- Вертикальный угол (угол наклона)

Тахеометрическая съемка выполняют для создания планов и цифровых моделей местности небольших участков в крупном масштабе при проведении городского и земельного кадастра, планировки сельских населенных пунктов, проектирования, трассирования и т. д.

Съемочное обоснование – это пункты сетей сгущения.

Съемку ситуации и рельефа производят померным способом одновременно с проложением тахеометрических ходов. Максимальное расстояние от тахеометра (теодолита) до рейки и между пикетами зависит от масштаба съемки и высоты сечения рельефа.

Расстояния между пикетами не должны превышать величины:

,

где:

– высота сечения рельефа

Расстояние между станцией и реечной точкой (пикетом):

,

где:

М – знаменатель масштаба

В поле, кроме журнала, ведут абрис на отдельных листах для каждой станции. На абрисе указывают станцию (место стояния прибора), а также последующую и предыдущую точку хода. Все пикеты нумеруются и записываются в журнал. Стрелками на абрисе показывают направления понижения рельефа (где имеется равномерный уклон).

Тх ход в плановом отношении уравнивают как теодолитный, в высотном – как нивелирный.

4.1 Порядок работы на станции.

1. Приведение прибора в рабочее положение (центрирование, горизонтирование)

2. Определение места нуля

3. Измерение высоты прибора в см (фиксируется на рейеке)

4. Ориентирование

При КЛ ориентируют лимб теодолита на предыдущую точку хода, с этой целью 0 лимба совмещают с 0 алидады и, закрепив алидаду, вращением лимба наводят зрительную трубу на точку, лимб закрепляют. На пикеты зрительную трубу наводят только вращением алидады.

5. На пикеты устанавливается рейка, измеряются горизонтальные и вертикальные углы, расстояния.

Положение пикетов выбирают таким образом, чтобы по ним на плане можно было изобразить ситуацию и рельеф местности. Их берут на всех характерных точках и линиях рельефа.

При съемке ситуации определяют границы угодий, гидрографию, дороги, контуры зданий, т. е. все, что подлежит нанесению на план в данном масштабе.

6. По окончанию работы проверяют ориентирование. Для этого вновь визируют на предыдущую точку хода; отсчет должен отличаться от первоначального не более чем на 5'.

4.2 Обработка материалов тахеометрической съемки и составление плана.

Выполняют математическую обработку результатов полевых измерений, приведенных в журнале тахеометрической съемки. Для этого вычисляют место нуля и углы наклона между станциями по сторонам тахеометрического хода, при этом используют следующие рабочие формулы для теодолита 2Т30:

где КП и КЛ – отсчеты по лимбу теодолита при круге право и круге лево, МО – место нуля.

Тахеометрическая съемка обычно выполняют при положении круга «лево». Величину места нуля (МО) определяют перед выполнением съемки и при необходимости приводят к нулю.

При вычислении углов наклона на реечные точки место нуля в пределах точности теодолита не учитывают, в остальных случаях округляют до ближайшей четной минуты. Пример с данными задания. Станция I.

МО = (-0° 06¢ + 0° 03¢) / 2 = - 0° 02’,

aI-II = 0° 03¢ - (- 0° 02¢) = 0°05¢.

В соответствующие графы журнала записывают расстояния D, горизонтальные проложения d и превышения h’, которые вычисляют с помощью тахеометрических таблиц или микрокалькуляторов по формулам:

d = K× l × cos a;

h = h' + i – v;

h¢ = (Kl)/2×sin2a;

где i – высота прибора;

v- высота наведения;

k – коэффициент нитяного дальномера;

l – количество делений на рейке;

a - угол наклона.

Если углы наклона не превышают 2°, то измеренные линии принимают за горизонтальные проложения. Горизонтальные проложения вычисляют с округлением до 0,1 м, а превышения – с точностью до 0,01 м. Знаки превышения одинаковы со знаками углов наклона. Далее выполняют увязку высот тахеометрического хода.

После вычисления превышений на всех станциях их увязывают между станциями по тахеометрическому ходу. Для этого выписывают горизонтальные проложения между станциями, прямые и обратные превышения.

При вычислениии средних превышений между станциями ставят знак прямого превышения. Теоретическая сумма превышений равна разности высот станций III и I:

[h]т = HIII – HI ,

Невязку сравнивают с допустимой, которая вычисляют по формуле:

fhдоп. = 0,04 ×S×n,

где S = [S]/ n – средняя длина линий, в метрах (7) n- число линий в ходе.

Если невязка допустима, то ее распределяют на каждое превышение с обратным знаком, пропорционально длинам линий. Высота II станции равна:

HII = HI + hI-II

Высоты станций записывают на соответствующие страницы журнала, а затем вычисляют высоты пикетов по формуле:

H = Hст + hI

Далее производят составление и вычерчивание плана.

На листе чертёжной бумаги размером 31 * 21 cм (1/8 часть стандартного листа) строят сетку координат. Для этого откладывают от левого края 6 см, снизу 5 см, относительно этой точки разбивают координатную сетку и наносят точки по координатам. Масштаб 1: 2000. Укладывают основание транспортира по линии ориентирования, по его окружности откладывают углы на реечные точки, отмечают маленькой черточкой, около которой подписывают номер направления. По этим направлениям откладывают измерителем в масштабе плана расстояния.

С правой стороны строго горизонтально подписывают отметки до 0,1 м. Пользуясь отметками станций и реечных точек, методом графической интерполяции проводят на плане горизонтали с сечением рельефа через один метр. При интерполировании пользуются абрисом.

План оформляют тушью в соответствии с условными знаками данного масштаба. Горизонтали вычерчивают коричневой тушью. Горизонтали с отметками, кратными пяти метрам, утолщают и подписывают.

5. Решение инженерных задач на плане.

1. Определяют отметку точки Р, лежащую между горизонталями.

Высоту точки, расположенной между горизонталями, определяют линейной интерполяцией по высотам соседних с ней горизонталей.

Пусть, например, высоты двух соседних горизонталей равны большей На и меньшей Нв; высоту сечения рельефа обозначим hсеч. Через точку Р проводят прямую, примерно перпендикулярную этим горизонталям. Измеряют отрезки на плане ав, аР, вР. Высота точки Р находят из выражения:

Н р = На - (аР / ав) h сеч;

Н р = Нв + (Рв / ав) hсеч.

2. Строят профиль по линии АВ.

В отведенном для построения профиля месте плана проводят линию условного горизонта, на которой в масштабе плана (1:2000) наносят расстояния между точками, это пересечение линии АВ с горизонталями. Для быстроты выполнения к линии АВ прикладывают полоску бумаги, на которой отмечают расстояния между горизонталями по линии АВ. Затем их переносят на линию условного горизонта. Высоту линии условного горизонта принимают так, чтобы самые низкие точки профиля находились выше этой линии на 1 – 2 см. К нанесенным точкам на линии условного горизонта восстанавливают перпендикуляры, на которых откладывают высоты точек в масштабе 1:200. Соединяют между собой отложенные по перпендикулярам точки, получают профиль по заданному направлению. Ниже линии условного горизонта строят графы профиля (высоты точек, горизонтальные расстояния). Эти графы заполняют данными, полученными непосредственно с плана. Над профилем делают надпись: "Профиль по линии АВ", а под профилем указывают масштабы - горизонтальный 1:2000 и вертикальный 1:200.

3. Выполняют расчет и строят график заложений (по уклонам). Расчет для построения графика заложений выполняют исходя из заданных уклонов через 0,01 и высоты сечения рельефа hсеч=1м по формуле:

где d- величина заложения , i- задаваемый уклон. Весь расчет удобнее выполнить в таблице следующей формы:

Таблица 1. Уклоны и заложения линий.

По вычисленным значениям заложений (соответствующим заданным уклонам) строят график. Для этого проводят две взаимно перпендикулярные линии (горизонтально и вертикально) и на одной из них откладывают одинаковые отрезки (примерно через 0,5 см), на концах которых последовательно (снизу вверх) подписывают уклоны (0.01;0.02;0.03 и так далее), а по перпендикулярам откладывают отрезки, соответствующие значениям заложений. Концы отрезков соединяют плавной кривой.

6. Сравнительный анализ методов топографических съемок .

От теодолитной мензульная съемка отличается главным образом тем, что при ее применении измерения на местности и составление плана производятся в поле одновременно. Если при теодолитной съемке горизонтальные углы измеряют и выражают в градусной (или градовой) мере, то при мензульной съемке измерение сопровождается графическим построением угла.

При мензульной съемке абрис не составляют, расстояния (горизонтальные проложения), измеренные на местности, откладывают на планшете при помощи циркуля-измерителя и масштабной линейки; иногда их значения записывают в полевой журнал для вычисления превышений.

ТхС отличается от теодолитной тем, что, кроме ситуации, производится съемка рельефа местности, а от мензульной съемки тем, что план местности составляется не в поле, а в камеральных условиях.

По сравнению с мензульной ТхС имеет свои преимущества и недостатки. Преимущества ее в том, что она может применяться при погоде, неблагоприятной для мензульной съемки, и позволяет выполнить полевую работу в кратчайший срок.

К недостаткам ТхС следует отнести то, что при составлении плана исполнитель не видит местность и поэтому не может в камеральных условиях выявить допущенные промахи.

ТхС применяется для создания планов небольших участков в крупном масштабе как основной вид съемки или в сочетании с другими видами.

ВЫВОД:

В результате проделанной мной работы я закрепил знания по обработке журнала, ведомости вычисления координат, а именно: нахождение азимутов, румбов, приращений, научился увязывать их и находить невязку. Также я научился рассчитывать точки полигона и строить их на координатной сетке.

Список литературы:

1. А. В. Маслов, А. В. Гордеев, Ю.Г. Батраков «Геодезия», М. 1980г.

2. Методические указания к курсовой работе № 1.

3. Кузьмин Г.М. «условные знаки для топографической карты» М.:недра, 1977 г.