Теодолитная съемка местности

Теодолитная съемка местности.

4.1. Измерение теодолитом горизонтальных углов.

4.2. Прокладка теодолитных ходов и съемка ситуации

4.3.Обработка результатов теодолитного хода.

4.4. Определение площадей.

4.5. Построение плана теодолитной съемки

 

Теодолитная съемка – это совокупность полевых измерений выполняемых теодолитом и другими инструментами для получения контурного плана местности.

Теодолитная съемка как горизонтальная съемка, используемая в основном в равнинной местности нашла самое широкое применение при составлении и корректировке планов землепользования и их отдельных участков.

Теодолитная съемка осуществляется в два этапа:

1) создатся рабочее геодезическое обоснование, состоящее из замкнутых теодолитных ходов по границам землепользований – полигонов. Для съемки отдельных участков рабочим обоснованием может быть разомкнутый теодолитный ход. Прокладка ходов заключается в точном измерении длин сторон и углов между ними. Наиболее точно определяют взаимное положение небольшого числа точек называемых опорными;

2) опираясь на подготовленное рабочее обоснование, менее точными приемами снимают внутреннюю ситуацию. Для этого требуется проходка диагональных ходов, расположенных внутри полигона между двумя любыми несмежными его вершинами.

Последовательность проведения теодолитной съемки следующая:

1) выбор и закрепление опорных точек производится с учетом особенностей участка. Расстояние между точками должны быть не меньше 100м и не больше 300-400 м. Длина теодолитного хода зависит от масштаба съемки и точности измерения углов;

2) закрепление на местности точек съемочного обоснования и при необходимости восстановление межевых знаков;

3) подготовка линий к измерению – вешение линий, прорубка просек и так далее;

4) измерение линий и углов теодолитных ходов;

5) съемка ситуации.

При теодолитной съемке применяются следующие приборы и инструменты: теодолиты, мерные ленты, рулетки, дальномеры, эклиметры, буссоли, эккеры.

Для составления плана результаты всех измерений длин линий и углов на местности нужно выразить в горизонтальной проекции. Горизонтальное проложение линий определяют по соответствующей формуле, а углы измеряют непосредственно на местности. Горизонтальный угол равен разности между правым и левым отсчетами теодолита.

Теодолит – это прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов.

Теодолит состоит из лимба, алидады, зрительной трубы, уровней, винтов верньеров и буссоли.

Измерение углов, проложение теодолитных ходов, съемка ситуации обработка результатов теодолитной съемки, определение площадей и составление плана съемки будут рассмотрены ниже.

 

4.4

Определить площади можно по плану или по результатам измерений на местности. Вычисление площадей по результатам измерений на местности более точно и называется аналитическим способом.

Хотя площадь, измеренная по плану и менее точна, зато трудность ее вычисления значительно меньше.

Основную площадь землепользования, ограниченную теодолитными ходами, определяют аналитическим способом ( по координатам) и принимают за теоретическую, а площадь полей и других участков определяют по плану в основном механическим способом и увязывают с площадью, полученной по координатам.

Аналитический способ (по координатам).

Для полигона из точек.

2Р=

2Р=

Графический способ определения площадей.

Способ основан на разбивке данной на плане территории на простейшие фигуры:

 

 

 

Треугольники, прямоугольники, трапеции. Измерив в масштабе плана величины необходимые для определения площади определяют площадь каждой фигуры и затем узнают их сумму. Формулы для определения площадей разных фигур:

1) треугольник Р=; р=(a+b+c)

Где a, b,c - длины сторон, h - высота, С - угол между сторонами a и b;

2) параллелограмм Р=ah;

3) трапеция Р=;

4) четырехугольник 2Р= ab sin β1 +cd sin β2 = lk sin φ,

Где: lk - диагонали, φ- угол между ними.

Эти формулы применятся и при аналитическом способе.

Для проверки результатов надо повторить вычисления меняя исходные данные

4.1

Известно несколько способов измерения теодолитом горизонтальных углов. Наиболее распространенным является способ приемов, при котором теодолит сначала устанавливается в рабочее положением, затем угол измеряется 1-ым полуприемом, а затем 2-ым полуприемом. При установке теодолита его центруют, нивелируют ( приводят основную ось инструмента в вертикальное положение ) и устанавливают зрительную трубу и отсчетные приспособления для наблюдений.

Центрование проводят до полного установления острия отвеса над знаком. Нивелирование теодолита тоже продолжается до полного соответствия острия отвеса знаку. Труба устанавливается для отчетной видимости сетки нитей и наблюдаемого предмета. В исправном теодолите должны быть:

1) ось цилиндрического уровня перпендикулярна к оси инструмента;

2) визирная ось инструмента перпендикулярна к горизонтальной оси вращения трубы;

3) Горизонтальная ось вращения трубы перпендикулярна к вертикальной оси теодолита или параллельна к плоскости лимба;

4) вертикальная нить сетки нитей быть отвесной, а горизонтальная горизонтальной.

Измерение горизонтального угла полным приемом (двумя полуприемами) устраняет влияние коллимационной ошибки и ошибки за неперпендикулярность оси вращения трубы к основной оси теодолита.

На точности измерения горизонтальных углов теодолита сказывается ряд ошибок основные из которых следующие:

1) ошибка центрирования (неточная установка теодолита над центром);

2) ошибка редукции (невертикальное положение вехи);

3) ошибка визирования (неточное наведение трубы на веху);

4) ошибка отсчета по верньерам.

Так как кроме перечисленных есть и другие ошибки, теодолит необходимо центрировать с точностью до 0.5см, вехи устанавливать отвесно и точно в створе стороны угла, отсчитывание по верньеру надо делать с точностью, равной половины точности верньера и т. д.

Предельная ошибка измерения угла полным приемом как разности между двумя полными полуприемами не должна превышать 1’ при измерении 30-секундным теодолитом и 1,5’ при измерении угла 1-минутным теодолитом.

Журнал измерений представляет собой небольшую тетрадь, левая страница которой содержит записи съемок, а правая предназначена для абриса. При записи в журнале категорически запрещается пользоваться резинкой и делать грубые зачеркивания, вырывать страницы тоже нельзя. Среднее значение углов и длин линий записывается дома чернилами или тушью.

4.2.

Теодолитные ходы прокладываются по ходу часовой стрелки.

Из схемы теодолитных ходов видно, что измеряются внутренние правые углы (β1, β2, β3, β4, β5,). Точки 1,2,3,4…7 в которых устанавливается теодолит называются Станциями.

При прокладке диагонального хода, например между двумя несмежными вершинами 3 и 5 кроме внутренних углов β3 и β5 , измеряются также углы β/5, β//5, β/3, β//3, которые называются примычными.

Для ориентирования линий хода с наведением трубы на направления, образующие угол по буссоли теодолита опредиляю магнитные азимуты и румбы записывают в журнал. При этом азимуты и румбы измеряют только КП вертикального круга и при пользовании буссолью с азимутным кольцом (нулевое деление – на веху).

Для ориентирования полигона достаточно определить азимут или румб одной стороны, но обычно определяют азимут всех сторон. Если привязка теодолитных ходов не проводится, координаты точек определяется в частной системе координат.

После окончания проложения теодолитных ходов по границам землепользования приступают к съемке внутренней ситуации. Применяют способы обхода, прямоугольных координат, полярный способ, способ засечек.

Абрис составляется в процессе съемок на правых чистых листах. Это чертеж, выполняемый в поле простым карандашом в произвольном масштабе. На абрисе зарисовывают взаимное положение точек, линий и очертаний снимаемых угодий, указывают наименования объектов, населенных пунктов и другие объекты записывают цифровые результаты линейных и некоторых угловых измерений.

При составлении абриса необходимо придерживаться следующих правил:

1) приближенно ориентировать его согласно показаниям магнитной стрелки;

2) зарисовку объектов вести так, чтобы оставалось место для записей;

3) записи как и в журнале располагать в строго определенном порядке, ошибочные записи аккуратно зачеркивать, над ними записывать верные цифры.

Абрис составляется линейкой, или треугольником.

4.3.

Задачей обработки результатов теодолитной съемки является не только получение координат точек, но и проверка результатов полевых измерений и оценка их точности.

В случае замкнутого полигона сумма углов полигона (замкнутого многоугольника) равна:

В пятиугольнике это будет 180о (5-2) = 540о

Сумма измеренных углов из-за допущенных ошибок будет иной.

Невязка (угловая) равняется:

Угловая невязка не должна превосходить предельной величины

Невязка распределяется между углами с обратным знаком

Δ=-

Обработка угловых измерений в разомкнутом теодолитном ходе начинается с дирекционных углов сторон хода N-1, 1-2…., начиная от исходного через измеренные справа по ходу лежащие углы β

Пусть разомкнутый ход проложен между сторонами AN и КВ. Дирекционный угол αn и αk известны. Тогда:

αN1 = αN+1800- β1;

α12 = αN-1+L80°- β 2=( αN+1800- β1)+1800-β = αN +1800*2-( β1 + β2);

α23= α12 + 1800- β3 = (αN+180°*2- β1- β2) + 1800- β3 =

= αN+180°*3-( β1 + β2 + β3);

…………………………………………………….

αк =αN +180°*n-( β1 + β2 +…+ βn),

Так как β1 + β2 +…+ βn =, теоретическое значение в разомкнутом теодолитном ходе равняется

= αN - αк +180°*n,

То есть теоретическая сумма правых по ходу углов разомкнутого хода равна разности известных дирекционных углов исходной и конечной сторон, увеличенной на произведение числа измеренных углов на 180°.

Если в разомкнутом ходе измерены левые по ходу углы β/ , то учитывая, что β=360°- β/ , получим

αк =αN +180°n-(360°- β/1 +360°- β/2 +…+360°- β/n)= αN +180°n-360°n+()= αN +180°*n+(),откуда:

= αк -αN +180°n,

То есть теоретическая сумма левых углов разомкнутого хода равна разности известных дирекционных углов конечной и начальной сторон увеличенной на произведение числа измеренных углов на 180°.

В остальном обработка углов разомкнутого хода не отличается от обработки углов замкнутого полигона.