(На примере н3)

 

Основными частями является зрительная труба с укрепленными на ней цилиндрическим контактным уровнем и подставка с подъемными винтами и круглым уровнем. Труба закрепляется зажимным винтом, для точного визирования используется наводящий винт. Для точного горизонтирования визирной оси трубы используют элевационный винт.

Круглый уровень предназначен для приближенного горизонтирования прибора, а цилиндрический контактный для точного горизонтирования его визирной оси. Поэтому должно выполнятся следующие геометрическое условие: визирная ось трубы и ось цилиндрического уровня должны быть параллельны.

 

Нивелирные рейки

Обычно применяют трех метровые деревянные, двусторонние складные рейки.

На нижнюю часть рейки набита металлическая пластина предохраняющая рейку от истирания, называемая «пяткой» рейки. На рейке нанесены подписанные дециметровые деления. На черной шкале от 00 до 29 дм, на красной от произвольного значения превышающего 30 дм. Дециметровые деления поделены на сантиметровые, которые для удобства отсчитывания объедены группами по 5 см. Отсчет по рейке берут по средней горизонтальной нити с точностью до 1 мм в момент когда пузырек цилиндрического уровня находиться в нуль–пункте.

 

Поверки нивелиров с уровнем

Поверка 1.

Ось круглого уровня должна быть параллельна оси прибора. Поверки и исправления выполняются аналогично поверке цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга теодолита.

 

Поверка 2.

Вертикальная нить сетки должна быть параллельна оси вращения нивелира. Для выполнения поверки на расстоянии 20–30 м от нивелира на тонком шнуре подвешивают отвес и нивелир горизонтируют по круглому ровню. Совмещают один конец вертикальной нити сетки со шнуром отвеса. Если другой коней вертикальной нити отклонился от шнура не более 0.5 мм, условие поверки выполняется. В противном случае сетку нитей исправляют также, как сетку теодолита.

 

Поверка 3.

Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси трубы. Поверка выполняется двойным нивелирование одной и тоже линии, с разных ее концов. Для этого на местности закрепляют два колышка на расстояние 50–70 м друг от друга. Над одной  из точек устанавливают нивелир так, чтобы его окуляр находился на одной отвесной линии с точкой, горизонтируют и при помощи рулетки измеряют высоту инструмента i₁. В другой точке вертикально устанавливают рейку и визируют на нее.

Совмещают концы изображения пузырька уровня и берут отсчет по рейке. Если условие поверки выполняется то по рейке будет взят отсчет b₁^’, а если нарушено – b₁ содержащий в себе ошибку х.

h=i₁–b₁^’=i₁–(b₁+x)         

Нивелир и рейку меняют местами, измеряют i₂ и берут отсчет по рейке b₂. Поскольку расстояние между точками постоянно отсчет b₂ будет ошибочным также на х.

|x|≤4 мм

В противном случае вычисляют правильный отсчет по рейке  , и действуя элевационным винтом устанавливают среднюю нить сетки на этот отсчет.

При этом концы изображения пузырька разойдутся и их необходимо совместить исправительными винтами цилиндрического уровня. Для контроля поверку повторяют.

 

36. Что называют высотой сечения рельефа, горизонтальным проложением, уклоном?

Высота сечения рельефа – это разность высот двух смежных секущих поверхностей (заданное расстояние между секущими плоскостями).

На карте она выражается разностью высот двух смежных горизонталей. В пределах листа карты высота сечения рельефа, как правило, является постоянной. Высота сечения может быть определена на топографических картах как разность высот между двумя соседними горизонталями. На карте заложение можно определить как расстояние между двумя смежными по скату горизонталями (то есть расстояние между двумя соседними горизонталями является заложением). Направление ската определяется как перпендикуляр горизонтали, лежащей в плоскости ската. Заложение всегда меньше ската. Чем меньше заложение, тем больше крутизна ската. Высота сечения на топографической карте в данном масштабе постоянна. При увеличении заложения угол х уменьшается.

горизонтальным проложением называют ортогональную проекцию линии местности на горизонтальную плоскость. Ее используют для составления плана.

Укло́н (в геодезии) — показатель крутизны склона; отношение превышения местности к горизонтальному положению, на котором оно наблюдается. Иными словами, величина уклона равна тангенсу угла между величиной подъема склона и горизонталью.

Например, подъёму 12 м на 100 м перемещения по горизонтали соответствует уклон, равный 0,12 (12 % или 120 ‰).

При чтении нотации знак «%» произносится «сотых», а «‰» — «тысячных».

37. Последовательность работы на станции при тахеометрической съемке.

Установить теодолит в рабочее положение.

Центрирование теодолита может производиться с невысокой точностью, порядка 1-2 см.

Выбрать удалённую точку местности и определить по ней значение места нуля вертикального круга.

Измерить с точностью до 1 см высоту прибора на станции.

Высота прибора определяется от точки съёмочного обоснования до центра зрительной трубы прибора.

Установить положение «круг лево».

Выбрать направление полярной оси на соседнюю точку съёмочного обоснования либо на другую точку съёмочного обоснования, координаты которой известны и установить ноль горизонтального круга на эту точку.

Для этого необходимо найти и совместить нули горизонтального круга и алидады, закрепить колонку, ослабить зажимной винт подставки (теодолита Т30) и выполнить наведение на точку съёмочного обоснования, пользуясь наводящим устройством подставки. После этого зажимным и наводящим устройствами подставки не пользоваться, а использовать только зажимное и наводящее устройства колонки теодолита.

При использовании теодолита Т15 установку нуля горизонтального круга на точку съёмочного обоснования выполнятся с помощью куркового зажима и зажимного и наводящего устройств колонки.

В процессе измерений периодически необходимо проверять установку нуля в направлении полярной оси во избежание случайного его смещения.

6. Заготовить абрис тахеометрической съёмки (рис. "Абрис тахеометрической съёмки на станции 6 и 7") с примерной зарисовкой ситуации и рельефа.

7. Выполнить наведения и регистрацию отсчетов на съёмочные пикеты:

· навести вертикальную нить сетки на центральную ось рейки, установленной на съёмочном пикете

· одним из подъёмных винтов подставки привести пузырёк установочного цилиндрического уровня на середину; при использовании теодолитов с компенсатором это действие не производится

· навести горизонтальную нить сетки на отсчёт, равный высоте прибора

· взять отсчёт в сантиметрах между дальномерными нитями сетки (дальномерное расстояние); для удобства следует верхнюю нить временно сместить на ближайшее целое деление, отсчитать число сантиметров и снова возвратиться на отсчёт высоты прибора

· взять отсчёт по шкале горизонтального круга

взять отсчёт по шкале вертикального круга

 

При хорошем навыке работы реечник может перемещаться на следующий съемочный пикет после взятия отсчёта по дальномеру.

Количество съёмочных пикетов зависит от характера снимаемой местности, количества контурных точек, сложности рельефа и т.п. В среднем расстояние между съёмочными пикетами должно быть равно 2 см в масштабе снимаемого плана. Так, при съёмке плана в масштабе 1:500 съемочные пикеты должны в среднем располагаться примерно на расстояниях 10 м друг от друга.

Нумерация съемочных пикетов должна быть сквозной для всей снимаемой местности (без повторения номеров пикетов).

При съёмке ситуации должны быть сняты все контурные точки, определяющие плановое положение того или иного контура. Информация о контурах на топографическом плане должна иметь фактический характер.

Для построения рельефа должны быть сняты все его характерные точки и линии (вершины возвышенностей, дно котловин, точки седловин и перегибов рельефа, линии водоразделов и водосливов, подошвы и бровки и др.) – (рис. выбор съёмочных пикетов для съёмки рельефа). На абрисах тахеометрической съёмки выполняют не только примерную зарисовку рельефа, но и указывают направления однородных скатов в сторону понижения (стрелками между точками, расположенными на однородных скатах.

При съёмке твёрдых контуров до съёмочного пикета должно быть расстояние не более 60 м для плана масштаба 1:1000, не более 100 м для плана масштаба 1:2000 и не более 150 м для плана масштаба 1:5000. Съёмку твёрдых контуров в масштабе 1:500 выполняют способами теодолитной съёмки, однако и при тахеометрической съёмке для получения рельефа рейку устанавливают на тех же твёрдых контурах.

Максимальные расстояния до съёмочных пикетов должны быть не более 150 м при съёмке в масштабе 1:2000 и не более 250 м при съёмке в масштабе 1:5000.

  Выбор съёмочных пикетов для съёмки рельефа

Если местность равнинная, то целесообразно визирную ось зрительной трубы установить горизонтально (на отсчёт места нуля), а вместо отсчёта по вертикальному кругу по рейке брать линейный отсчёт с округлением до 1 см. Высота съёмочного пикета в этом случае будет составлять

H_РТ = H_СТ + i − a (формула 8.3)

где H_СТ - высота станции (точки съёмочного обоснования); i – высота прибора; а – отсчёт по рейке.

Теодолит Т30, например, имеет цилиндрический уровень при зрительной трубе. Если визирную ось зрительной трубы установить горизонтально, а затем юстировочными винтами цилиндрического уровня зрительной трубы привести пузырёк на середину, то при полученной установке теодолитом можно пользоваться как нивелиром.

Если при наведении на съёмочный пикет не видна высота прибора, то выполняют наведение на рейку на любой видимый отсчёт V, который записывают в примечаниях журнала.

Камеральная обработка журнала тахеометрической съёмки заключается в вычислении углов наклона для положения «круг лево», превышений и высот по формуле

H_i = H_СТ + h_i (формула 8.4)

38. Как построить профиль местности по карте.

Профилем местности называется уменьшенное изображение вертикальной проекции местности по заданному направлению.

Профиль строят в масштабах разных для горизонтальных и вертикальных отрезков.

Обычно горизонтальный масштаб соответствует масштабу исходной карты (рис. 6), а вертикальный берется крупнее (в 10 раз и более). На листе миллиметровки (формат А4) строится сетка профиля. Стандартная ширина граф 15 и 20 мм. В графу «Номера точек» переносятся с карты начальные и конечные точки профиля (P и Q), а также точки пересечения линии профиля с горизонталями (точки 1, 2, 3, 4, и т.д.). В графу «Отметки точек» записываются отметки точек, которые равны отметкам соответствующих горизонталей.

Для перенесения точек на профиль можно воспользоваться вспомогательным построением (Рис. 6)

Рис. 6. Перенесение точек с плана на профиль

 

Для этого к линии профиля прикладывается лист бумаги, на который переносятся точки пересечения линии профиля с горизонталями. Затем лист бумаги прикладывается к профилю и точки переносятся с листа бумаги на профиль.

Выбирается значение условного горизонта из условия: линия профиля располагается выше сетки профиля на 3 − 6 см.

Н_{усл.гор.} = Н_min – bc,

где Н _min – наименьшая отметка точки профиля, 412,5 м; b– знаменатель вертикального масштаба, 2 м; c – расстояние от сетки профиля до линии профиля, 3 см.

Н_{усл.гор.} = 412,5 – 2 × 3 = 406,5 м.

Значение условного горизонта округляется до ближайшего меньшего значения, кратного значению b. В примере Н_{усл.гор.} = 406 м. Тогда весь профиль разместится над сеткой профиля. На рис. 7 условный горизонт равен 408 м.

 

Рис 7. Построение профиля по линии PQ

 

Во всех перенесенных точках восстанавливаются перпендикуляры и на них откладывают отметки соответствующих точек с учетом значения условного горизонта. Концы полученных отрезков соединяются плавной линией, и получается профиль местности. Профиль ориентируется по сторонам света (запад, восток, север, юг).

39. Прямоугольная система координат Гаусса – Крюгера, Декартова система координат.

При использовании проекции Гаусса-Крюгера поверхность эллипсоида разделяется меридианными плоскостями на зоны (рис. 7.1).

 

Рисунок 7.1 – Деление поверхности эллипсоида на координатные зоны

 

В Украине ширина зон по долготе установлена в 6º, а в районах, в которых выполняются топографические съемки в крупных масштабах – в 3º. Средний меридиан зоны называется осевым. Каждая их этих зон на плоскости образует самостоятельную систему координат (рис. 7.2). В результате такого проектирования получают изображение поверхности земного шара (эллипсоида) в виде зон, которые прилегают друг к другу на экваторе (рис. 7.3). Осевой меридиан каждой зоны изображается на плоскости прямой линией и принимается за ось абсцисс  . Экватор также изображается прямой линией, перпендикулярной к осевому меридиану. Он принимается за ось  .

Рисунок 7.2 – Координатная зона: а) на эллипсоиде; б) на плоскости

 

Рисунок 7.3 – Системы координат для отдельных зон

 

Эти оси образуют прямоугольную систему координат зоны. Таким образом, в геодезии, в отличие от математики, используется левая система координат, в которой отсчет четвертей ведется по часовой стрелке (рис. 7.2, б). Это позволяет использовать в геодезических вычислениях формулы тригонометрии без каких-либо изменений. Абсциссы в системе координат Гаусса-Крюгера отсчитываются от экватора на север и юг; на север от экватора абсциссы положительные, а на юг – отрицательные. Ординаты на восток от осевого меридиана имеют знак плюс, на запад – минус.

Таким образом, в северном полушарии на всей территории Украины абсциссы всегда положительные, а ординаты могут быть как положительными (точка  на рис. 7.4, а), так и отрицательными. (точка  на рис. 7.4, а)

 

Рисунок 7.4 – Условные ординаты в шестиградусных зонах

 

Чтобы избежать отрицательных значений ординат, начало координат переносят на 500 км к западу от осевого меридиана, как показано на рис. 7.4,б. Полученные таким образом ординаты называют условными и обозначают  .

Условные ординаты вычисляют по формуле

 

 (7.2)

 

Если, например,  , а  , то  ,  . При обратном переходе от приведенных условных ординат необходимо отнять 500 км.

Для удобства определения прямоугольных координат при решении практических задач на планах и картах нанесена координатная сетка (рис. 7.3 и 7.4), которая представляет собой систему взаимно перпендикулярных линий, проведенных через определенные расстояния параллельно осевому меридиану зоны (ось  ) и экватора (ось  ).

Если заданы плоские прямоугольные координаты  и  некоторой точки  , то этого недостаточно для однозначного определения положения точки, потому что точка с такими координатами есть в каждой зоне. Поэтому, необходимо указывать еще и номер зоны, в которой размещена точка. Он указывается перед каждой ординатой. Например, точка  находится в 7-й зоне, тогда ее полная условная ордината  .

В Украине, как и в бывшем СССР и теперь в России, принято такое правило разбивки территории на зоны..

40. Условные знаки. Понятие, назначение, виды. Масштабные и внемасштабные

условные знаки.

Топографические (картографические) условные знаки – символические штриховые и фоновые условные обозначения объектов местности, применяемые для их изображения на топографических картах.

Для топографических условных знаков предусмотрена общность обозначений (по начертанию и цвету) однородных групп объектов, при этом основные знаки для топографических карт разных стран не имеют между собой особых различий. Как правило, топографические условные знаки передают форму и размеры, местоположение и некоторые качественные и количественные характеристики воспроизводимых на картах предметов, контуров и элементов рельефа.

Топографические условные знаки принято разделять на масштабные (или площадные), внемасштабные, линейные и пояснительные.

Масштабные, или площадные условные знаки служат для изображения таких топографических объектов, занимающих значительную площадь и размеры которых в плане могут быть выражены в масштабе данной карты или плана. Площадной условный знак состоит из знака границы объекта и заполняющих его знаков или условной окраски. Контур объекта показывается точечным пунктиром (контур леса, луга, болота), сплошной линией (контур водоема, населенного пункта) или условным знаком соответствующей границы (канавы, изгороди). Заполняющие знаки располагаются внутри контура в определенном порядке (произвольно, в шахматном порядке, горизонтальными и вертикальными рядами). Площадные условные знаки позволяют не только найти расположение объекта, но и оценить его линейные размеры, площадь и очертания.

Внемасштабные условные знаки используются для передачи объектов, не выражающихся в масштабе карты. Эти знаки не позволяют судить о размерах изображаемых местных предметов. Положению предмета на местности соответствует определенная точка знака. Например, для знака правильной формы (например, треугольника, обозначающего пункт геодезической сети, круга – цистерну, скважину) – центр фигуры; для знака в виде перспективного рисунка объекта (фабричная труба, монумент) – середина основания фигуры; для знака с прямым углом в основании (ветряной двигатель, бензоколонка) – вершина этого угла; для знака, сочетающего несколько фигур (радиомачта, нефтяная вышка), – центр нижней из них. Следует учесть, что одни и те же местные предметы на картах или планах крупных масштабов могут быть выражены площадными (масштабными) условными знаками, а на картах мелких масштабов – внемасштабными условными знаками.

Линейные условные знаки предназначены для изображения протяженных объектов на местности, например железные и автомобильные дороги, просеки, линии электропередач, ручьи, границы и другие. Они занимают промежуточное положение между масштабными и внемасштабными условными знаками. Длина таких объектов выражается в масштабе карты, а ширина на карте – вне масштаба. Обычно она получается больше ширины изображаемого объекта местности, а его положению соответствует продольная ось условного знака. Линейными топографическими условными знаками изображаются также горизонтали.

Пояснительные условные знаки применяются в целях дополнительной характеристики показываемых на карте местных предметов. Например, длина, ширина и грузоподъемность моста, ширина и характер покрытия дорог, средняя толщина и высота деревьев в лесу, глубина и характер грунта брода и т. д. Различные надписи и собственные названия объектов на картах также носят пояснительный характер; каждая из них выполняется установленным шрифтом и буквами определенного размера.

На топографических картах, по мере умельчения их масштаба, однородные условные знаки объединяются в группы, последние – в один обобщенный знак и т.д., в целом систему данных обозначений можно представить в виде усеченной пирамиды, в основании которой лежат знаки для топографических планов масштаба 1: 500, а на вершине – для обзорно-топографических карт масштаба 1: 1 000 000.

Цвета топографических условных знаков едины для карт всех масштабов. Штриховые знаки угодий и их контуров, строений, сооружений, местных предметов, опорных пунктов и границ печатаются при издании черным цветом; элементов рельефа – коричневым; водоемы, водотоки, болота и ледники – синим (зеркало вод – светло-синим); площади древесно-кустарниковой растительности – зелёным (карликовые леса, стланики, кустарники, виноградники – светло-зелёным); кварталы с огнестойкими строениями и шоссе – оранжевым; кварталы с неогнестойкими строениями и улучшенные грунтовые дороги – желтым.

Наряду с условными знаками для топографических карт установлены условные сокращения собственных названий политико-административных единиц (например, Московская область – Моск.) и пояснительных терминов (например, электростанция – эл.-ст., болото - бол., юго-западный – ЮЗ). Стандартизованные шрифты для надписей на топографических картах позволяют дополнительно к условным знакам давать существенные сведения. Например, шрифты для наименований населенных пунктов отображают их тип, политико-административное значение и населенность, для рек – величину и возможность судоходства; шрифты для отметок высот, характеристик перевалов и колодцев дают возможность выделить главные из них и т.д.

Рельеф местности на топографических планах и картах изображается следующими методами: методами штрихов, отмывки, цветной пластики, отметок и горизонталей. На картах крупного масштаба и планах рельеф изображается, как правило, методом горизонталей, имеющим значительные преимущества перед всеми остальными методами.

Все условные знаки карт и планов должны обладать наглядностью, выразительностью и легко вычерчиваться. Условные знаки для всех масштабов карт и планов устанавливаются нормативными и инструктивными документами и являются обязательными для всех организаций и ведомств, выполняющих съемочные работы.

Учитывая многообразие сельскохозяйственных угодий и объектов, которое не укладывается в рамки обязательных условных знаков, землеустроительные организации издают дополнительные условные знаки, отражающие специфику сельскохозяйственного производства.

В зависимости от масштаба карт или плана местные предметы показываются с различной подробностью. Так, например, если на плане масштаба 1: 2000 в населенном пункте будут показаны не только отдельные дома, но и их форма, то на карте масштаба 1: 50 000 – только кварталы, а на карте масштаба 1: 1 000 000 весь город обозначится небольшим кружком. Подобное обобщение элементов ситуации и рельефа при переходе от более крупных масштабов к более мелким называется генерализацией карт.

41. Способ перпендикуляров при теодолитной съемки.

Способ перпендикуляров используют для съемки точек, расположенных на открытой местности вблизи сторон теодолитного хода. Для определения положения углов здания к₁, к₂, к₃ достаточно опустить на линию 23 теодолитного хода перпендикуляры и измерить расстояния d₁, d₂, d₃ от твердой точки 2 по линии теодолитного хода до оснований перпендикуляров и длины перпендикуляров p₁, р₂, р₃ (рис. 1.20).

При построении плана по линии теодолитного хода, положение точек которого нанесено на план, в масштабе плана откладывают отрезки d1, d2, d3, т. е. получают положение оснований перпендикуляров, в которых восстанавливают перпендикуляры и по ним откладывают в масштабе плана значения р1, р2, р3 и таким образом получают на плане точки к1, к2, к3 углов здания. Соединив эти точки, имеем изображение двух стен здания, изображение остальных двух стен получают, прочертив линии, параллельные к2к3 и к1к2. Таким образом, на плане получаем положени здания. Аналогичным способом можно получить изображение на плане и других объектов местности.

Рис. 1.20. Способ перпендикуляров

Перпендикуляры измеряют рулеткой, а расстояние от твердой точки до основания перпендикуляра отсчитывают по стальной ленте, уложенной в створе линии 23 теодолитного хода с помощью теодолита, установленного над точкой 2. При небольшой длине перпендикуляров (не более 4, 6,8 м при съемках-масштабах 1:500, 1:1000, 1:2000) их восстанавливают «на глаз». При больших длинах перпендикуляров прямой угол строят экером (рис. 1.21), и длины перпендикуляров при отмеченных масштабах можно увеличить до 20, 40, 60 м.

Рис. 1.21. Экер

Из экеров различных конструкций наибольшее распространение получил двухзеркальный экер. Внутри металлического корпуса 1 с прямоугольным окошками 2, под которыми на внутренних сторонах укреплены зеркала 3 под углом γ = 45° относительно друг друга. Через окошко наблюдатель смотрит не веху, установленную на точку N. Перемещая экер по линии MN, находят так положение, когда отраженное от двух зеркал изображение вехи над точкой К будет совпадать с направлением на веху в точке N, что будет соответствовать положению экера в вершине прямого угла NkK, эту вершину через середину ручки 4, крючок 5 проектируют отвесом 6 на ленту (земную поверхность).    На рисунке 1.21, б угол

а угол

т.е

ε = 2γ

При γ = 45° ε = 90°, т. е. NкK (см. рис. 1.21, а) равен 90°.

42. Поясните содержание термина «геодезическое обоснование».

Для составления топографических планов и цифровых моделей местности (ЦММ) необходимо выполнение целого комплекса мероприятий: проектирование, производство геодезических измерений и их камеральная обработка. Этот комплекс мероприятий, в результате выполнения которого получают план местности и ЦММ, называюттопографической съемкой.  Производству топографических съемок любого вида (теодолитных, тахеометрических, нивелирных, фототеодолитных, аэросъемок и наземно-космических съемок) предшествует обязательная и весьма ответственная работа по созданию геодезического (планово-высотного) обоснования, качество которого во многом определяет и качество (точность) получаемых топографических планов и ЦММ. Геодезическое обоснование съемок представляет собой систему закрепленных на местности точек (временных геодезических пунктов) с известными плановыми или пространственными (планово-высотными) координатами. В качестве планового обоснования съемок могут быть использованы государственные геодезические сети 1,2, 3 и 4 классов, а в качестве высотного — государственные нивелирные сети I, II, III и IV классов.

43. Построение геодезического съемочного обоснования: мензульные ходы.

Сущность мензульной съемки. При мензульной съемке план участка местности создается прямо в поле, т.е. результаты съемки ситуации и рельефа наносят на план на каждом пункте, где установлен прибор для съемки. Для выполнения мензульной съемки применяют мензулу, кипрегель и рейку; внешний вид комплекта приборов изображен на рис.7.11.

1 - винт, 2 - линейка основная, 3 - линейка масштабная, 4 - линейка дополнительная, 5 - уровень, 6 - уровень зрительной трубы, 7 - зеркало уровня вертикального круга, 8 - маховичок трибки, 9 - штифт наколочный, 10 - буссоль, 11 - мензульная доска, 12 - диск, 13 - винт наводящий, 14 - винт, 15 - винт закрепительный.

Рис.7.11

При мензульной съемке горизонтальные углы не измеряют, а строят на планшете графически; для этого планшет должен быть ориентирован на местности. Над точкой А местности центрируют точку а планшета (рис.7.12). Планшет устанавливают в горизонтальное положение и ориентируют по линии AB. Наводят трубу кипрегеля на точку C местности и проводят карандашом по линейке кипрегеля направление на точку C.

Угол bac на планшете - это горизонтальный угол B'A'C', т.е. искомый горизонтальный угол. Можно сказать, что плоскость планшета выполняет роль лимба с центром в точке a, а отсчет по лимбу заменяется прочерчиванием наблюдаемого направления. Мензульную съемку иногда называют углоначертательной.

Для определения планового положения точки C остается только измерить горизонтальное проложение линии AC и отложить его от точки a на прочерченном направлении в масштабе съемки. Затем измеряют превышение точки C относительно точки A, вычисляют отметку точки C и подписывают ее на плане; съемка точки C закончена.

Мензульный ход.Мензульный ход прокладывается между пунктами аналитического обоснования и имеет ограниченную длину, зависящую от масштаба съемки (например, 500 м при масштабе 1:2000 [14]). Положение пунктов мензульного хода определяют графически с помощью кипрегеля. Расстояние между пунктами измеряют нитяным дальномером в прямом и обратном направлениях; допустимое расхождение между S_пр и S_обр не должно превышать 1/200 от измеряемого расстояния; при съемке в масштабе 1:500 расстояния следует измерять мерной лентой или рулеткой. Направления на пункты прочерчивают по линейке кипрегеля.

Поскольку мензульный ход прокладывают между известными пунктами, положение которых на планшете уже зафиксировано, может появиться невязка хода (рис.7.14).

Рис.7.14

Допустимая линейная невязка мензульного хода на планшете равна 0.8 мм; она распределяется на все пункты хода методом параллельных линий. Суть этого метода состоит в следующем: параллельно линии невязки хода прочерчивают линии в пунктах мензульного хода 1' 2' и т.д. Затем на этих линиях откладывают отрезки

v₁ = - S₁ * f_S /  S , v₂ = - (S₁ + S₂) * f_S /  S , и т.д.,

где: S₁, S₂ - длины сторон мензульного хода в м,  f_S - линейная невязка хода на планшете в мм,  S - длина мензульного хода в м,  v₁, v₂ - поправки к положению пунктов хода на планшете в мм.

На концах отложенных отрезков накалывают точки, которые и будут являться уравненными положениями пунктов мензульного хода.

Превышения между пунктами мензульного хода определяют кипрегелем в прямом и обратном направлениях; расхождение допускается в пределах 4 см на 100 м расстояния. Допустимая высотная невязка мензульного хода подсчитывается по формуле (n - количество сторон в ходе):

 (7.32)

Невязка распределяется в превышения между пунктами хода с обратным знаком пропорционально длинам сторон.

44. Закрепление на местности точек теодолитного хода.

После получения задания на съемку местности предварительно производится следующая подготовительная работа: составляется схема расположения пунктов опорной геодезической сети на участке, подлежащем съемке; выписываются их координаты и высоты; заготавливаются колышки для закрепления точек теодолитного хода. На каждую точку должно приходиться по два колышка: короткий, длиной 15-20 см и диаметром около 3 см; длинный (около 40 см) колышек-сторожок. Колья заготавливаются из сухой древесины, верх их опиливается.

Затем бригада выходит на рекогносцировку (осмотр) местности, оставляя одного человека с основными инструментами, вещами. С собой берут две вехи, топор, колья, схему расположения пунктов опорной сети.

В процессе рекогносцировки вначале определяют границы участка, подлежащего съемке, отыскивают пункты опорной сети, к которым будет осуществляться привязка теодолитного хода. Для замкнутого хода достаточно двух пунктов опорной сети, между которыми имеется прямая видимость. Для разомкнутого хода − две пары таких пунктов по его концам.

Затем выбирается местоположение точек теодолитного хода, с которых будет производиться тахеометрическая съемка местности. Их расположение должно отвечать следующим условиям:

1. Между смежными точками должна быть прямая видимость и подстилающая поверхность, удобная для измерения длин линий мерной лентой. Прямая видимость устанавливается при помощи вешек.

2. Точки теодолитных ходов должны располагаться в местах с .хорошим обзором местности.

3. Длины сторон должны быть не более 350 м не менее 40 м на незастроенной и 20 м на застроенной территории.

Предельная длина теодолитного хода зависит от масштаба съемки. Так, при масштабе съемки 1:1000 длина хода должна быть не более 1,2 км, а при масштабе 1:500 − 0,6 км.

Расположение точек теодолитного хода должно позволить произвести съемку по возможности всего участка с отдельных станций (рис. 10).

Особое внимание следует обратить на заштрихованную центральную часть участка, которая, например, в залесенной местности не видна ни с одной точки теодолитного хода. В этом случае на местности закрепляется так называемая переходная точка А (рис. 10), с которой должна выполняться съемка. Требования к выбору переходной точки такие же, как и для точек теодолитного хода. Между этой точкой и какой-либо точкой теодолитного хода должна быть прямая видимость. Вершины теодолитных ходов закрепляются колышками, которые забиваются топором почти вровень с землей. Центр колышка маркируется вбитым гвоздиком или отмечается крестиком. Колышки сохранятся до конца практики.

45. Какими углами ориентирования удобнее пользоваться при ориентировании на

местности, почему?

Когда необходимо ориентировать линию, объект или карту на местности, отобразить на карте или плане линию определенного направления, решить другие аналогичные задачи, т. е., перейти «от карты к местности» и, наоборот, то ориентируются относительно магнитного меридиана, проходящего через точку ориентирования, направление которого показывает магнитная стрелка компаса или буссоли.

При ориентировании относительно магнитного меридиана за начальное направление принято северное направление магнитного меридиана N_м (рис. 13).Углами ориентирования являются магнитный азимут (А_м ) и магнитный румб (r_м).

Рис. 13. Положение географического и магнитного полюсов на Земном шаре

Магнитный азимут – это угол, отсчитываемый от северного направления магнитного меридиана, проходящего через точку ориентирования по ходу часовой стрелки до ориентируемой линии.

Магнитный меридиан, как правило, не совпадает с географическим, так как не совпадают географический и магнитный полюса (рис. 14). Между ними есть угловое и линейное расстояние.

 

Магнитное склонение (d) – это угол, между магнитным и географическим меридианами, проходящими через точку ориентирования.

Рис. 14 Магнитный азимут и румб

 

Приписывая восточному склонению знак плюс, а западному – минус, во всех случаях получаем:

 . (17)

Магнитное склонение – величина непостоянная по величине, по направлению и во времени. Известны его суточные, годовые и вековые изменения. В частности, суточное изменение в средней полосе России достигает 15´и больше, следовательно, ориентирование линий относительно магнитного меридиана возможно в тех случаях, когда не требуется высокой точности. Есть районы магнитных аномалий, где вообще нельзя пользоваться показаниями магнитной стрелки.

Уточнённую величину магнитного склонения можно узнать на метеостанциях, а также по специальным картам. Среднее значение магнитного склонения приводится на всех топографических картах.

Магнитный румб – это угол между ориентируемой линией и ближайшим направлением северного или южного магнитного меридиана, проходящего через точку ориентирования.

Связь между магнитными румбами и азимутами такая же, как и в географической системе. Обобщённая схема связи дирекционных углов и азимутов показана на рис. 15, их 

Связь между дирекционными углами и азимутами:

А_г = α + (±γ); А_г = А_м + (±δ); α = А_м + (±δ) - (±γ)

 

Пример решения задачи на ориентирование представлен на рис.16.:

На карте измерен дирекционный угол a = 260°30′. Найти магнитный азимут,

если γ = – 2°10′ d = +6°30′.

Решение: Ам АВ = αАВ – δ – γ; Ам АВ = 260°30′– 6°30′ – 2°10′ = 251°50′.

46. Аналитический способ определения площади на планах и картах.

Аналитический способ определения площадей контуров и участков требует

измерений линий и углов на местности. Его целесообразно применять, если площадь

надо получить с повышенной точностью и не дожидаясь составления плана (карты).

Наиболее точный – аналитический способ, так как на точность определения

площади при этом способе влияют только погрешности измерений на местности, в

то время как при графическом и механическом способах, помимо погрешностей

измерений на местности, влияют и погрешности: составления плана (карты),

определения площадей по плану и деформация бумаги.

 Аналитический: площадь вычисляется по результатам измерений линий и углов на местности или по их функциям – координатам вершин фигур.

47. Географическая система координат.

Географическими координатами называются угловые величины Широта и долгота, которые определяют положение точки на земном шаре.

Широта точки – это угол, составленный отвесной линией, проходящей через эту точку, и плоскостью экватора. Счет широт ведется от плоскости экватора к северу и югу до 90º. Северная широта положительная, южная – отрицательная.

Долгота точки – это двугранный угол, между плоскостями начального меридиана и меридиана, проходящего через данную точку земной поверхности. Счет долгот ведется от начального (Гринвического) меридиана к востоку и западу на 180º. Восточная долгота положительная, - западня – отрицательная.

Географические координаты определяются по результатам астрономических наблюдений, а выражаются в градусах, минутах и секундах.

48. Последовательность измерений на станции при нивелировании трассы и расчет

превышений.

После разбивки пикетажа выполняется нивелирование по всем пикетам, плюсовым точкам и точкам поперечных профилей. При этом ход технического нивелирования привязывается к реперам, находящимся в начале и в конце хода (например, реперам 4 и 5, рис. 8.1). При нивелировании трассы пикеты являются связующими точками, все остальные точки (плюсовые, поперечных профилей) – промежуточными. При нивелировании нивелир устанавливают примерно на середине между связующими точками и, как правило, вне их створа. Результаты нивелирования заносят в журнал (табл. 8.1), в котором последовательность выполнения операций показана цифрами в круглых скобках.

Запись отсчетов по рейкам на связующих точках и исходных реперах помещают в колонках 3 и 4, причем, вначале отсчеты по черной стороне реек (1), (3), затем по красной стороне (2), (4). После этого в поле вычисляют контрольные разности отсчетов по красной и черной сторонам (5), (6).

Отсчеты на промежуточных точках выполняются только по черной стороне рейки и записываются в столбце 5.

При нивелировании крутых скатов, когда превышение между пикетами больше длины рейки, вместо одной делают две или больше станций с дополнительными связующими точками, называемыми иксовыми (рис. 8.4,б), причем, в качестве иксовых точек могут выступать промежуточные точки (рис. 8.4,а).

Обработка журнала включает проверку вычислений полевых измерений на каждой станции и выполняется в следующей последовательности.

На каждой странице журнала вычисляют:

а) сумму отсчетов по черной и красной сторонам задней рейки:

35606 (13) = S(1) + S(2);

б) сумму отсчетов по черной и красной сторонам передней рейки: 42871(14) = S(3) + S(4);

в) сумму превышений с учетом их знаков, полученных по черной и красной сторонам реек: -7265(15) = S(7) + S(8);

г) сумму средних превышений: -3582(17) = S(11).

Контролем правильности вычислений средних превышений должны быть равенства: -7265(16) = 35606(13) - 42871(14) = -7265(15) и (19) = (15): 2 = (17) при четном числе станций на странице или ходе. При нечетном числе станций (рассматриваемый пример) к сумме (15) = -7265 прибавляют разность (+100) на последней станции со своим знаком: -7265(15) – 100 = -7165(18). Значения (19) и (17) за счет округления не должны отличатся более чем на 2 мм.

49. Как измерить на карте географический азимут и дирекционный угол линии?

Работа с топографическими картами включает в себя знание вычислений дирекционного угла, определения истинного и магнитного азимутов, сближения меридианов и магнитных склонений.

В топографии различают 3 вида направлений на объекты: это дирекционный угол, истинный и магнитный азимуты

Дирекционный угол - это угол α откладываемый по часовой стрелке от 0° до 360° между северным направлением координатной сетки карты и направлением на объектом. Откладывание дирекционного угла по вертикальной координатной сетки позволяет оперативно вести вычисления при работе с топографической картой.

 

Истинный азимут, или географический азимут - это угол A, измеряемый по часовой стрелке между географическим меридианом и направлением на объект. Разница между дирекционным углом и истинным азимутом состоит в сближении меридианов.

 

Сближение меридианов - это угол γ между истиyным меридианом и вертикальной линией картографической сетки.

 

Магнитный азимут - угол AM, откладываемый по часовой стрелке между магнbтным меридианом (направлением на Север стрелки компаса) и направлением на объект.

Дирекционный угол, истинный азимут и сближение меридианов на карте

Магнитное склонение - угол между истинным меридианом и магнитным. Восточное магнитное склонение считается положительным, западное магнитное склонение отрицательным. Величина магнитного склонения в разных местах разная и не изменяется с течением времени, поэтому на топографических картах указывается не только магнитное склонение на год составления карты, но и его ежегодное изменение. На картах масштаба 1:500 000 и 1:1 000 000 помечают районы магнитных аномалий и величины колебаний магнитного склонения.

Для определения магнитного склонения на момент вычисления необходимо умножить ежегодное изменение магнитного склонения на количество лет, прошедших с момента составления топокарты и прибавить значение, указанное на год составления.

Пример обозначения на карте магнитного склонения и сближения меридианов

Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту и обратно. Переходить от дирекционного угла к магнитному азимуту необходимо, например, при построении маршрута движения по азимутам, учитывающего магнитное склонение, поскольку на топокарте все направления строятся по дирекционным углам, позволяющим оперативно работать с картой, ведь дирекционные углы откладываются от вертикальной координатной сетки. Движение же по азимутам на местности подразумевает использование компаса и магнитных азимутов, поэтому и необходим такой переход.

Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту проводится по формуле:  AM = α - δ + γ и наоборот α= AM + δ - γ где: AM - магнитный азимут α - дирекционный угол δ - магнитное склонение γ - сближение меридианов

50. Измерения длин линий мерной лентой.

Измерение длин линий лентой. Ориентируясь по выставленным вехам, два мерщика откладывают ленту в створе линии, фиксируя концы ленты втыкаемыми в землю шпильками. По мере продвижения измерений задний мерщик вынимает из земли использованные шпильки и использует их для подсчета числа отложенных лент. Измеренное расстояние равно D=20n+r, где n - число отложенных целых лент и r – остаток (отсчет по последней ленте, меньший 20 м).

Длину измеряют дважды - в прямом и обратном направлениях. Расхождение не должно превышать 1/2000 (при неблагоприятных условиях - 1/1000). За окончательное значение принимают среднее.