Измерение горизонтальных углов, длин линии, углов наклона.

Учебная цель: Научиться правильно выполнять измерения горизонтальных углов, линейной измерения, измерения углов наклона.

Приборы и инструменты: Теодолит, рулетка, шпильки (колышки), молоток (легкая кувалда).

Теоретические данные: измерение горизонтальных углов производили способом приемов (при измерении одного угла) и способом круговых приемов (при измерении на станции углов между тремя и более направлениями).

Способ приемов: Для измерения угла ABC теодолит устанавливали вершину угла С и, закрепив лимб, наводят трубу на заднюю точку А.

Закрепив алидаду производили отсчет а₁ по горизонтальному кругу.

Далее открепляли алидаду, визировали на переднюю точку В и делают отсчет а₂. Величину измеряемого угла β=а₁-а₂.

Такое измерение угла называется – полуприемом. Во избежание инструментальных погрешностей, угол измеряли при другом положении вертикального круга. Два таких измерения составляют прием. Из результатов измерений в полуприемах вычисляли среднее значение измеряемого угла, то есть β_изм.=( β_КП+ β_КЛ)/2.

Способ круговых приемов.

Установив теодолит над точкой, визировали последовательно на все направления по ходу часовой стрелки и производили отсчеты. Последнее наведение делали на начальное направление, чтобы убедиться неподвижности лимба. Эти действия составляли первый полуприем. Во втором полуприеме зрительную трубу переводили через зенит и при другом положении вертикального круга последовательно визировали на все направления против хода часовой стрелки. Из измеренных результатов в полуприемах вычисляли среднее значение измеряемых углов.

При измерении вертикальных углов приняли различать положительные и отрицательные углы наклона.

Положительный угол образуется разностью между направлением на предмет, расположенным выше уровня (плоскости) горизонтальной оси вращения зрительной трубы и направлением, соответствующем горизонтальному положению визирной оси.

Отрицательный угол – когда угол ниже горизонтальной оси вращения трубы, направленной на точку.

Для вычисления значений углов наклона определяли место нуля. (для каждого инструмента методика определения МО дается в техническом паспорте).

Место нуля (МО) – это отсчет по вертикальному кругу, соответствующей горизонтальному положению визирной оси.

МО – определяли так: устанавливали теодолит, приводили его в рабочее положение, находили хорошо видимую точку и наводили на нее трубу при круге лево (КЛ),брали отсчет по вертикальному кругу. Затем трубу переводили через зенит, теодолит поворачивали на 180⁰ и вновь, уже при круге правом (КП) наводили на ту же точку и брали второй отсчет по вертикальному кругу.

Для теодолита 3Т30 МО=(П+Л+180⁰)/2; где П и Л – отсчеты по вертикальному кругу при КП и КЛ.

Для теодолита 3Т5КП МО=(П+Л)/2; для других теодолитов МО узнают из паспорта.

Измерение линий состоит в том, что мерный прибор (рулетку) последовательно откладывали между начальной и конечной точками измеряемой линии.

Для этого сначала подготавливали к измерению створ линии и измерительные приборы.

При подготовке створ линии к измерению ее конце фиксировали кольями, штырями, обрезками труб и т.п; Рассчитывали полосы шириной 1,5…2,0 м от растительности и остатков снесенных строений; забивали колья или штыри в местах перегибов местности.

Для измерения линию обозначали на местности (примерно через 100м) вешками – деревянными или металлическими кругляками с равномерной яркой красно-белой окраской и заостренными концами. Вехи устанавливали либо «на глаз» либо с помощью трубы теодолита с такой частотой, чтобы при нахождении мерщика у одной из них обеспечивалась видимость двух смежных. Вешение «на глаз» менее точно, чем с помочью оптической трубы с увеличением.

За окончательное значение принимали среднее арифметическое от измерений «прямо» и «обратно». Измерение считали выполненными правильно, если расхождение результатов измерений «прямо» и «обратно» не превышали:

1:3000 от измеренной длины – при благоприятных условиях измерений (твердое покрытие);

1:2000 – при средних условиях измерений (ровная поверхность грунта);

1:1000 – при неблагоприятных условиях измерений (болотистое, кочковатая, заросшая местность, снег)

При выполнении линейных измерений металлическими рулетками необходимо вводить поправки, влияющие на точность производимых измерений.

Предварительно длина рулетки определяется уравнением:

L=L₀+∆Lk+∆Lt+ ∆L_h+∆L_пр.

Где L₀ – номинальная длина ленты при нормальной температуре (+20⁰С)

∆Lк – поправка за компарирование;

∆Lt – поправка за температуру (более или менее +20⁰С)

Компарирование – сравнение мерных приборов (линейных) с эталонами.

∆Lh – поправка за превышение, равная h²/2L, где L=DcosV.

∆L_пр – поправка за провис (овраге, длины мерный инструмент).

Ход работы: Наша бригада выполнила работу на своем полигоне. Перед измерением горизонтального угла, теодолит устанавливали на точку (вершину угла), для этого теодолит закрепили на штатив, установили над точкой. Одну ножку штатива вдавили в грунт , а две другие взяли в руки и, глядя в оптический отвес, вывели оптический отвес на точку, ножку штатива плавное вдавили в грунт. (Предварительно оптический отвес отрегулировали индивидуально под глаз по резкости). Затем по цилиндрическому уровню, ослабили винт и регулируя высоту ножек штатива, добивались того, чтобы воздушный пузырек цилиндрического оказался наиболее близко расположен к центру ампулы при двух ,взаимно перпендикулярных, положениях теодолита. Далее, подъемными винтами привели теодолит в рабочее положение. Затем проверяли отклонение оптического отвеса от точки, на которую установили теодолит. Если отвес отклонился, то теодолит устанавливали более точно, предварительно ослабляли становой винт и после регулировки вновь закрепляли. Регулировка (перемещение) теодолита производили в двух взаимно перпендикулярных направлениях, по которым выставлялся теодолит.

Учебная цель: Научится выполнить камеральную обработку теодолитного хода.

Приборы и инструменты: Канцелярские принадлежности, калькулятор.

Теоретические данные: Наличие планового и высотного геодезического обоснования создает предпосылки для топографической сьемки при составление планов и вынос в натуру проектов строительства.

Самый распространенный вид съемочного планового обоснования является теодолитный ходы, опирающий на один или исходный пункта, или системы ходов, опирающиеся не менее чем на два исходных пункта

Теодолитным ходом называется систему закрепленных в натуре точек, координаты которых определены из измерений углов β и расстоянием D . Теодолитный ход начинают создавать с осмотра местности- рекогносцировки, цель которой- определить наиболее благоприятные места для закрепления вершин теодолитного хода и створов для промеров углов и линий между ними. Как правило, теодолитного ходы прокладывают между точками государственной геодезического сети. Связь теодолитных ходов с пунктами более высокого класса называется привязкой. Если теодолитного ходы не привязаны к государственным геодезическими сетям, то 20% точек закрепляют железобетонными знаками. Эти знаки, в свою очередь , привязывается к предметам местности: зарисовывают глазомерно план и измеряют расстояние не менее чем до трех постоянных предметов местности – углов капитальных зданий, колодцев, деревьев. Длины сторон между точками теодолитных ходов колеблются в пределах 20…350м, а длины ходов зависят от многих факторов. Из них главных: масштабы топографической съемки и застроенность территории, по которой прокладывают ход. Например, уменьшение масштаба съемки с 1:500 до 1:1000 позволяет увеличить длину хода с 0,8 до 1,2 км. Иногда пункты государственной геодезической сети включают в состав теодолитного хода , позволяя безошибочно создавать плановую разбивочную сеть.

Для проверки правильности выполнения угловых измерений вычисляем угловую невязку теодолитного хода.

Угловая невязка вычисляется по формуле

= _изм-β_{теор .}

Где _{изм –} сумма измерений углов в многоугольнике

_изм=β₁+ ₂+…..β_n

Где n-число углов в многоугольнике

β_теор- теоретическая сумма углов , которая вычисляется по формуле

β_теор=180(n-2)

Где n- число углов в многоугольнике

Сравниваем угловую невязку с допустимым значением, которое определяют по формуле

f _βдоп=±1

Если условие выполняется f_β≤f_βдоп значит, углы в многоугольнике измерены с достаточной точностью.