Лабораторная работа работа с картой масштабы, координаты, углы ориентирования
 Скачать 1.26 Mb.
|
|
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ Цель работы: - ознакомиться со схемой обработки результатов измерений тригонометрического нивелирования. Материалы, приборы и принадлежности – исходные данные, калькулятор. Задание: Вычислить абсолютные высоты вершин замкнутого теодолитного хода. Внести результаты измерений в таблицу. Исходные данные Для определения высот точек теодолитного хода был проложен высотный ход тригонометрическим нивелированием. В процессе тригонометрического нивелирования на местности измеряют расстояние между точками А и В (S) и угол наклона δ. Расстояние измеряется мерной лентой или дальномером, а угол наклона – теодолитом или тахеометром.  Рис.1. Схема тригонометрического нивелированияПорядок измерений на станции Над точкой А устанавливают теодолит (рис. 1), а в точке В рейку. Измеряют высоту прибора i над точкой А (высота прибора – это расстояние по отвесной линии от оси вращения трубы до центра пункта), а высота визирной цели на рейке равна v. Для измерения угла наклона δ визируют на заданную точку и берут отсчеты по вертикальному кругу при двух положениях круга (КЛ и КП), вычисляют угол наклона. Измеряют расстояние между точками S, а затем вычисляют горизонтальное проложение d, по формуле: d = S cos δ. Зная горизонтальное проложение и угол наклона δ можно вычислить превышение т. В над т. А по формуле: h= d tg δ + i – v где d – горизонтальное проложение; i – высота инструмента; δ – высота визирования. Если v=i, то превышение можно вычислить по формуле h' = d tg δ или h'= S sin δ Так как работать с последней формулой удобнее при съемке на рейке заранее отмечают высоту прибора тесемкой или резинкой и при измерении вертикального угла делают наведения не на верх рейки, а на высоту прибора. Для контроля и повышения точности измерение расстояний и превышений выполняют в прямом и обратном направлениях хода. Т. е. угол наклона δ АВ –прямой, а δ ВА – обратный. Углы наклона прямого и обратного направлений должны отличаться знаками, а значения углов не должны превышать ± 1'. Расхождения в превышениях между прямым и обратным ходами не должно превышать по абсолютному значению 0,04 м на 100 м. хода. За окончательное значение измеренных превышений принимают средние арифметические из их абсолютных величин со знаком прямого превышения. Точность тригонометрического нивелирования оценивают по невязке хода. Невязку fh в сумме превышений Σh хода вычисляют по формуле: fh = Σh – (Hк – Hн), где Hк и Hн – соответственно высоты конечной и начальной точек хода. Допустимость невязки определяют по формуле fh доп = 0,04 Р / √ n, см, где Р – периметр полигона; n – число сторон хода. Невязку распределяют с обратным знаком на все превышения поровну. Высоты точек определяются по формуле Нi+1 = Hi + hиспр i  Лабораторная работа № 7 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ В ЗАМКНУТОМ ТЕОДОЛИТНОМ ХОДЕ Цель работы: - ознакомиться со схемой обработки результатов измерений в теодолитном ходе. Материалы, приборы и принадлежности – исходные данные, чертежные инструменты, калькулятор. Задание: Составить схему теодолитного хода. Обработать угловые измерения и вычислить дирекционные углы сторон. Вычислить приращения координат и координаты вершин хода. Оценить точность сделанных вычислений. Внести полученные результаты в ведомость, установленной формы Исходные данные Для выполнения тахеометрической съемки в качестве планового обоснования был проложен замкнутый теодолитный ход (рис. 2). Горизонтальные углы в ходе были измерены техническими теодолитами способом приемов, а длины сторон – стальными мерными лентами.  Рис.12. Схема теодолитного хода Порядок выполнения работы Камеральную обработку начинают с проверки и обработки полевых журналов. Затем составляют схему теодолитных ходов. У вершин подписывают средние значения горизонтальных углов, а возле каждой стороны – ее горизонтальную длину. На схему наносят также пункты геодезической сети, к которым осуществлялась привязка теодолитных ходов (ПП1,Т1). Вычислительные работы по определению координат вершин теодолитного хода включают в себя: Обработку угловых измерений и вычисление дирекционных углов сторон; Вычисление приращений координат и координат вершин хода. Все вычисления ведутся в специальной ведомости. В ведомость выписывают все исходные данные и начинают обработку. Обработка угловых измерений и вычисление дирекционных углов сторон В  ычисляют сумму измеренных углов Σ βизм Вычисляют теоретическую сумму углов Σ βтеор г  де n – количество углов. В  ычисляют угловую невязку fβ П  олученную угловую невязку сравнивают с допустимой невязкой, т.к. величина угловой невязки характеризует точность измерения углов, она не должна быть больше предельно допустимой величины где  Если измеренная невязка fβизм не превышает допустимой, то вычисления продолжают. В противном случае повторяют полевые измерения. Угловую невязку распределяют по измеренным углам поровну с обратным знаком П   ри этом (Если невязка не делится без остатка на число углов, то несколько большие поправки вводят в углы с короткими сторонами, вследствие неточности центрирования теодолита и вех). В  ычисляют исправленные углы Контролем правильности вычислений является равенство  Вычисляют дирекционные углы. В предложенной задаче дирекционный угол исходной стороны α ПП1-Т1 необходимо найти, решив обратную геодезическую задачу.  отсюда  Для перехода от табличного угла (r) к дирекционному углу (α) необходимо учесть знаки приращений координат (табл.8), определить в какой четверти лежит данное направление, учитывая знаки приращений координат. Затем, руководствуясь соотношением между табличными и дирекционными углами, находят дирекционный угол направления (рис.13 и табл.9). Таблица 8 Связь между дирекционными углами и румбами
Далее вычисляют дирекционные углы остальных сторон по формулам αi = α i-1 +180˚ -βпр (правые углы) ,αi = α i-1 -180˚ + βлев (левые углы) где α i-дирекционный угол определяемой стороны; α i-1- дирекционный угол предыдущей стороны; βпр(лев) - правый (левый) исправленный угол между этими сторонами. Контролем правильности вычисления дирекционных углов сторон полигона является повторное получение дирекционного угла начальной стороны αПП1-Т1. Вычисление приращений координат и координат вершин хода Вычисляют приращения координат Δx=d cos α Δy=d sin α Вычисляют суммы приращений координат ΣΔx и ΣΔy Поскольку полигон замкнутый, то теоретическая сумма приращений координат должна быть равна нулю, т.е. ΣΔx = 0; ΣΔy = 0. Однако на практике вследствие погрешностей угловых и линейных измерений суммы приращений координат равны не нулю, а некоторым величинам fxиfy, которые называются невязками в приращениях координат fx = ΣΔx ; fy= ΣΔy . В  результате этих невязок полигон окажется разомкнутым на величину абсолютной линейной невязки. О  ценивают точность угловых и линейных измерений по величине относительной линейной невязки Вычисленная относительная невязка сравнивается с допустимой (  fдоп – допустимая относительная невязка устанавливается инструкциями и составляет 1:2000 – 1:1000 в зависимости от требуемой точности хода.) Если условие не соблюдается, то тщательно проверяют все записи и вычисления в полевых журналах и ведомостях. Если при этом ошибка не обнаружена, следует выполнить контрольные измерения длин сторон. Выполняют уравнивание приращений координат, т.е. распределяют невязки по вычисленным приращениям координат пропорционально длинам сторон с обратным знаком. При этом поправки в приращения координат определяются по формулам:   При этом Σδx= - fx и Σδy= - fy Вычисляют исправленные приращения координат: Δxi испр= xi+δ∆X, Δyi испр =yi +δ∆У Вычисляют суммы исправленных приращений координат, которые должны быть равны нулю: ΣΔxi испр= 0, ΣΔyi испр =0 Вычисление координат вершин замкнутого теодолитного хода По исправленным приращениям координат и координатам начальной точки последовательно вычисляют координаты вершин теодолитного хода: Хi+1=Xi+∆x, Уi+1=Уi+∆y где Хi+1 и Уi+1 –определяемые точки; Xi и Уi – известные координаты предыдущей точки; ∆x и ∆y – приращения координат между этими точками. Окончательным контролем правильности вычислений координат служит получение координат начальной точки теодолитного хода.  Лабораторная работа № 8 КАМЕРАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ЖУРНАЛА ТАХЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ Цель работы: - вычислить журнал тахеометрической съемки. Материалы, приборы и принадлежности – журнал тригонометрического нивелирования, исходные данные, чертежные инструменты, калькулятор. Задание: Выписать абсолютные отметки вершин замкнутого теодолитного хода из журнала тригонометрического нивелирования в журнал тахеометрической съемки (табл.13). Вычислить абсолютные высоты реечных точек. Внести полученные результаты в журнал (табл. 13). Исходные данные Для составления топографического плана на подготовленном ранее съемочном обосновании была выполнена тахеометрическая съемка небольшого участка местности (табл.13). Сущность работ при таком виде съемке сводится к определению пространственных полярных координат (β, ν, D). При этом плановое положение точек определяется полярным способом (координатами β, d), а превышения точек – методом тригонометрического нивелирования. Порядок обработки журнала 1) Вычисляют место нуля на каждой станции по формуле МО = (КЛ+КП)/2; 2) Определяют углы наклона ν = КЛ – МО; 3) Вычисляют горизонтальные проложения от точек стояния до реечных точек d = D cos2 ν; 4) В зависимости от исходных данных превышения вычисляют по следующим формулам h= d tg ν + i – v, если v ≠ i где d – горизонтальное проложение; i – высота инструмента; v – высота визирования. и h' = d tg ν, если v=i 5)По исходным абсолютным высотам вершин замкнутого теодолитного хода и вычисленным превышениям определяют высоты реечных точек H р.т. = Hст + h i Таблица 13 Журнал тахеометрической съемки
  Лабораторная работа № 9 СОСТАВЛЕНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКОГО ПЛАНА Цель работы: - ознакомиться с этапами, требованиями и способами составления топографического плана. Материалы, приборы и принадлежности – ведомость координат замкнутого теодолитного хода (табл.10), журнал тригонометрического нивелирования (табл. 11) и тахеометрической съемки (табл. 13), лист ватмана формата А3, чертежные инструменты, калькулятор. Задание: Построить координатную сетку для составления плана в масштабе 1: 2000. Нанести точки теодолитного хода и реечные точки. Вычертить ситуацию. Методом интерполирования вычертить рельеф местности. Оформить топографический план в условных знаках и выполнить соответствующее зарамочное оформление. Содержание работы На листе ватмана с помощью линейки Дробышева строят прямоугольную сетку квадратов со сторонами 10 см. Линии сетки по осям координат оцифровываются в зависимости от масштаба съемки. При этом квадраты должны располагаться так, чтобы после их оцифровки изображение теодолитного хода и снимаемого участка было примерно в середине листа бумаги. По координатам наносят точки съемочного обоснования и проверяют правильность нанесения точек по расстояниям между ними. Нанесение на план реечных точек производится полярным способом с помощью кругового транспортира и масштабной линейки. Для нанесения реечной точки центр круга транспортира совмещают с точкой станции на плане, а 0 транспортира с точкой ориентирования. Затем откладывают угол равный отсчету по горизонтальному кругу на съемочной точке и по линейке откладывают в масштабе плана соответствующее полярное расстояние и накалывают точку. Около нанесенных точек подписывают их номера и отметки. Согласно абрису и примечаниям в полевых журналах вычерчивают контуры и предметы местности. По отметкам реечных точек, пользуясь методом интерполирования, проводят горизонтали. Затем план вычерчивают тушью в соответствии с действующими условными знаками для планов данного масштаба.  Рис. 15. Топографический план | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8
9