bigpo.ru
добавить свой файл
1
ВВЕДЕНИЕ


Тахеометрическую съемку обычно выполняют для создания топографических планов небольших участков в крупных масштабах. При съемке применяют технические или точные теодолиты, номограммные тахеометры со столиком для картирования и другие приборы. Наиболее высокая точность и производительность труда достигается при выполнении работ электронными тахеометрами с последующей компьютерной обработкой полученных данных.

Настоящая расчетно-графическая работа преследует цель освоения традиционных методов съемки с использованием теодолита.


Задание. Произвести обработку материалов тахеометрической съемки и составить план участка в масштабе 1:2000 с высотой сечения рельефа через 1 м.

Исходные данные: журнал топографической съемки местности, составленный в ходе выполнения полевых работ (выдается кафедрой), абрис (рис.1), условные координаты и высота станции 1, дирекционный угол линии 12 (задаются преподавателем).

Необходимые материалы: микрокалькулятор, тахеометрические таблицы, транспортир, измеритель, карандаш, ручка с чертежным пером, кривоножка, тушь (черная, сиена жженая, синяя), бумага чертежная, калька, таблицы условных знаков.


  1. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПОЛЕВЫХ РАБОТАХ


Тахеометрическая съемка участка выполнена в соответствии с требованиями инструкции [4]. Плановое и высотное съемочное обоснование создавалось одновременно со съемкой путем проложения замкнутого тахеометрического хода. Точки закреплены деревянными кольями, забитыми вровень с землей. Горизонтальные и вертикальные углы измерялись теодолитом 2Т30 одним полным приемом, а расстояния определялись по нитяному дальномеру в прямом и обратном направлениях с использованием трехметровых реек с сантиметровыми делениями. Коэффициент дальномера равен 100. Поправки, учитывающие отклонение коэффициента от 100, не превышают 0,1 м.

При измерении вертикальных углов в тахеометрическом ходе средняя нить сетки всякий раз наводилась на верх рейки, а при съемке рельефа, как правило, на высоту прибора.

Если высота прибора, отмеченная на рейке, не была видна, то визировали на верх рейки и в графе примечаний журнала записывали

В некоторых случаях, при небольших углах наклона, превышения определены горизонтальным лучом по методу нивелирования вперед. При этом рейка устанавливалась нулем вниз, визирная ось приводилась в горизонтальное положение с помощью уровня при трубе (отсчет по вертикальному кругу равен месту нуля) и отсчет по средней нити записывался в журнал в графу «отсчеты по вертикальному кругу».

Работа на станции выполнялась в следующем порядке. Теодолит устанавливался в рабочее положение, с помощью рейки измерялась высота прибора , которая записывалась в журнал и отмечалась на рейке. На задней точке тахеометрического хода устанавливалась рейка, а на передней точке  веха и рейка. При положении трубы КП визировали на заднюю точку и снимали отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам. Перед снятием отсчета по горизонтальному кругу вертикальная нить наводилась на середину рейки как можно ближе к земле, а перед снятием отсчета по вертикальному кругу средняя нить наводилась на верх рейки. Затем визировали на переднюю точку и поступали аналогично.

После выполнения первого полуприема труба переводилась через зенит, лимб сбивался на 120 и выполнялись наблюдения при КЛ: определялось расстояние по дальномеру, снимались отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам.

В целях контроля результаты измерений обрабатывались сразу в поле. Расхождение горизонтального угла при КП и КЛ допускалось не более 1, колебания МО вертикального круга из наблюдений разных точек  не более 1,5, разность горизонтальных проложений линий, измеренных в прямом и обратном направлениях, – не более 1:300 от их длины, расхождения в прямых и обратных превышениях  не более 4 см на 100 м длины линии.


Убедившись в правильности измерений углов и линий тахеометрического хода, приступали к съемке ситуации и рельефа. Для этого лимб ориентировался на переднюю точку хода (устанавливали на горизонтальном круге отсчет 0000 и поворотом лимба визировали на веху). Затем рейка последовательно устанавливалась на всех характерных точках ситуации и рельефа. При наблюдении на пикеты придерживались такого порядка: сначала определялось расстояние по дальномеру, потом средняя нить наводилась на высоту прибора, и реечнику подавался сигнал о переходе на другую точку. За время перехода реечника снимались отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам.

После завершения съемки на станции проверяли ориентировку лимба с записью отсчетов в журнал (допустимое расхождение в отсчетах 1,5). Одновременно со съемкой велся абрис (рис.1).


  1. ОБРАБОТКА ТАХЕОМЕТРИЧЕСКОГО ХОДА


В результате обработки тахеометрического хода необходимо получить координаты и высоты точек съемочного обоснования. Непосредственно в поле вычисляются горизонтальные углы при КП и КЛ как разность отсчетов на заднюю и переднюю точки хода; вычисляются место нуля и угол наклона на заднюю и переднюю точки по следующим формулам:

(1)


. (2)

Затем вычисляются горизонтальные проложения линий s и превышения h по следующим формулам:

(3)

(4)

где D  дальномерное расстояние,

i  высота прибора,

l  высота точки визирования (длина рейки).






Рис.1.


Студенту необходимо сделать вычисления на станциях 2 и 3 и результаты записать так, как показано для станции l (табл.1). Затем нужно составить схему съемочного обоснования, на которой показать номера точек, средние значения горизонтальных углов и длин линий, средние превышения, координаты и высоты исходной точки, дирекционный угол исходной линии. Пример оформления схемы показан на рис.2 (следует иметь ввиду, что он не соответствует табл.1).

Вычисление координат точек тахеометрического хода рекомендуется выполнить в обычной координатной ведомости по известным правилам обработки одиночного теодолитного полигона. При этом допустимые значения угловой невязки и невязки в периметре вычисляются по следующим формулам:

(5)

(6)

где n  число углов или линий в ходе;

 длина хода.

Пример оформления ведомости приведен в табл.2.






Рис.2.


Т а б л и ц а 1. Журнал топографической съемки


Наблюдал

Станция l




Записывал

Нст =

i =1.35

Дата 25.08.01

l = 3.00

МО = +1




Точки визирования



Расстояния

Отсчеты по горизонтальному кругу

Отсчеты по вертикальному кругу

Гориз.

.проложе-ния

Превышения h


Высоты Н


Примечание

м

0



0



м

м

м




КП

























Ст.3




125

24

+0

43










l=3,00

Cт.2




76

07

1

19










l=3,00







49

17






















КЛ

























Ст.3

186,5

304

30

0

41,5

186,5

3,94




=0042,2

Ст.2

180,4

255

13,5

+1

21

180,3

+2,55




=+1020







49

16,5

















































Ст.2




0

00



















1

85,5

148

24

b=

0,13

85,5

+1,22







2

60,1

151

05

b=

0,22

60,1

+1,13




Угол сарая

3

58,6

175

00

+1

30

58,6

+1,52







4

93,0

177

25

+1

24

93,0

+2,23







5

78,5

207

03

b=

1,04

78,5

+0,31




Забор

6

36,2

188

00

b=

0,23

36,2

+1,12




Дорога


Вычисление высот точек тахеометрического хода рекомендуется выполнить по образцу табл.3.

Поскольку полигон замкнутый, невязка в сумме превышений будет равна сумме превышений:

(7)

Допустимая невязка определяется по формуле

(8)

где  длина хода, выраженная в метрах;

n  число сторон.


Т а б л и ц а 2. Ведомость вычисления координат




точек

Углы

Дирекционные углы

Длины линий

Приращения

Координаты

Х

У

Х

У




0,5



















1

43025







+0.08

+0,.12

1000,00

2000,00







40030

181,20
















0,5







137,79

+117,68































2

75003







+0,06

+0,10

1137,87

2117,80







145027,5

141,85
















0,5







116,84

+80,43































3

61033,5







0,09

+0,14

1021,09

2198,33







263054,5

199,60

























21,18

198,47







1
















1000,00

2000,00

=

180001,5

s=

522,65













f=

+1,5







fx=0,23

fy=0,36







fдоп

=1,7































fs=0,43

fsдоп=0,75









Если длину хода выражать в сотнях метров, то формула допустимой невязки примет вид

(9)

Высотная невязка тахеометрического хода распределяется на отдельные превышения с обратным знаком пропорционально длинам линий.


Т а б л и ц а 3. Ведомость вычисления высот точек тахеометрического хода


№ точек

Длина линий, сотни м

Превышения h, м

Высоты H, м

прямые

обратные

средние

исправленные

1










+2




65,12




1,8

2,70

+2,76

2,73

2,71




2










+2




62,41




1,4

+8,12

8,08

+8,10

+8,12




3










+3




70,53




2,0

5,40

+5,47

5,44

5,41




1





































65,12




5,2









0







Поправки, выраженные в сантиметрах, записаны в табл. 3 над средними превышениями. Полученные высоты точек переписываются в журнал.


  1. ОБРАБОТКА ЖУРНАЛА ТАХЕОМЕТРИЧЕСКОЙ

СЪЕМКИ



После обработки тахеометрического хода необходимо вычислить горизонтальные проложения линий, превышения и высоты пикетов. Поскольку в приведенном журнале нет графы углов наклона, их нужно вычислить в уме по формуле

(10)

Горизонтальные проложения и превышения обычно определяют с помощью тахеометрических таблиц [5] или микрокалькуляторов по формулам (3) и (4). При выполнении настоящей работы необходимо освоить оба способа. Перед работой с таблицами надо ознакомиться с их описанием и разобрать приведенные там примеры, затем произвести обработку журнала для первых шести пикетов и сравнить результаты с имеющимися в нем (см. табл.1).

Горизонтальные проложения для небольших углов наклона практически равны дальномерным расстояниям. Если углы наклона меньше 10, а длина линий не более 160 м, то разность между дальномерным расстоянием и горизонтальным проложением не превысит 0,05 м. В таких случаях целесообразно сразу без вычислений переписать дальномерное расстояние в графу горизонтальных проложений.

Для большинства пикетов при измерении вертикальных углов визировали на высоту прибора (i=l), поэтому превышения определяются по формуле


(11)


Если углы наклона не превышают 30, а расстояния 150 м, то при вычислениях на микрокалькуляторе рекомендуется пользоваться более простой формулой:


(12)


При этом ошибка в превышениях не превысит 1 см.

При нивелировании горизонтальным лучом превышения определяются по формуле

(13)

где высота прибора,

 отсчет по рейке.

Высоты пикетов определяются по формуле

(14)

где НСТ  высота станции.

Вычисление горизонтальных проложений и высот пикетов предлагается проконтролировать, используя электронику БЗ34 по приведенной ниже программе.



Элементы формул

60

НСТ

D



s

Регистры

1

2

7

8

9

В/о F ПРГ

ИП8 ИП1  П3 F cos Fx2 ИП7хП9

ИП3 2х Fsin ИП7х2 ИП2 + с/п

F АВТ


Углы наклона в журнале выражены в градусах и минутах. Для ввода их следует выразить в минутах и в случае отрицательного угла нажать клавишу I  I. По окончании счета на индикаторе будет высвечиваться высота пикета Н. Для вызова s нужно нажать клавиши ИП9.

В целях контроля некоторые пикеты определены с двух станций (в графе примечаний записано слово «контроль»).

Расхождения их высот в данном примере не должны превышать 10 см.


  1. ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНА


Построение плана рекомендуется выполнять в следующей последовательности. На листе чертежной бумаги построить координатную сетку (4 квадрата) и нанести по координатам точки тахеометрического хода. По данным журнала и абриса нанести на план все пикеты; выписать карандашом их номера и высоты с округлением до 0,1 м. Записи лучше делать с левой стороны с тем, чтобы они не помешали в дальнейшем при оформлении плана тушью. (Тушью высота записывается справа от точки, а номер пикета не показывается).

После нанесения пикетов следует выполнить интерполирование горизонталей, руководствуясь абрисом, на котором направление скатов и линии интерполирования показаны стрелками. Если между пикетами проходят одна-две горизонтали, то интерполировать рекомендуется «на глаз», в других случаях  пользоваться палеткой с параллельными линиями, построенными на кальке.

Выполнив интерполирование и укладку горизонталей, наносят границы контуров угодий. Построенный в карандаше план проверяется преподавателем и при необходимости в него вносятся исправления. Вычерчивание тушью выполняется строго в соответствии с действующими условными знаками [6]. При этом обязательно показываются высоты характерных точек местности. Высоты пикетов, расположенных на ровных однообразных склонах, обычно не подписываются. Но в данном случае в учебных целях необходимо записать тушью высоты всех пикетов. Сверху плана делается надпись: План тахеометрической съемки. Внизу посредине записываются – масштаб , высота сечения рельефа, внизу слева – фамилия студента, курс, группа, специальность, внизу справа – фамилия, имя, отчество преподавателя.

Указанные выше надписи рекомендуется выполнять следующими шрифтами: «План»  рубленым полужирным высотой 10 мм; «тахеометрической съемки»  тем же высотой 8 мм; «Масштаб 1:2000»  рубленым остовным высотой 3  4 мм; все остальные надписи  рубленым остовным высотой 23 мм.


  1. ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА


В результате выполнения расчетно-графической работы должны быть представлены следующие материалы:

  1. краткий отчет о выполненной работе, в котором приводятся схема тахеометрического хода, ведомости вычисления координат и высот точек тахеометрического хода, основные формулы;

  2. обработанный журнал тахеометрической съемки;

  3. план тахеометрической съемки.



Контрольные вопросы



1.В чем сущность тахеометрической съемки? Ее достоинства и недостатки по сравнению с мензулой.

2.Какие приборы применяются при тахеометрической съемке?

3.Какие методы применяются для создания съемочного обоснования?

4.Как выбираются пикетные точки?

5.В каком порядке выполняются работы на станции?

6.Каковы предельные расстояния до рейки при съемке ситуации и рельефа?

7.Как рекомендуется определять высоты пикетов при тахеометрической съемке равнинной местности?

8.Как осуществляется полевой контроль при тахеометрической съемке?

9.Как приводится место нуля к нулю?

10.Как определяется коэффициент нитяного дальномера?


ЛИТЕРАТУРА


1.М а с л о в А. В. и др. Геодезия. М.: Недра, 1980.

2.С о л о м о н о в А. А. Инженерная геодезия. Мн.: Вышэйшая школа, 1983.

3.Н е у м ы в а к и н Ю. К., С м и р н о в А. С. Практикум по геодезии. М.: Недра, 1985.

4.Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500. М.: Недра, 1982.

5.М а к е е в Ф. И. Тахеометрические таблицы. М.: Недра, 1981.

6.Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. М.: Недра, 1989.


С О Д Е Р Ж А Н И Е


Введение.........................................................................................................................3

1.Краткие сведения о полевых работах.......................................................................3

2.Обработка тахеометрического хода..........................................................................5

3.Обработка журнала тахеометрической съемки.....................................................10

4.Построение плана.....................................................................................................12

5.Оформление плана...................................................................................................13