double arrow

Измерение горизонтальных и вертикальных углов на местности

Горизонтальный угол ВАС (рис. 33) на местности измеряют так. В вершине измеряемого угла устанавливают теодолит. Головку штатива располагают примерно над знаком, а ее верхнюю площадку приводят в горизонтальное положение. Наконечники ножек штатива вдавливают в грунт.

Теодолит центрируют над точкой А и по уровню на алидаде горизонтального круга приводят с помощью подъемных винтов ось вращения теодолита в вертикальное положение. На точках В и С, фиксирующих направления, между которыми измеряется угол, устанавливают визирные цели: марки, вехи, шпильки и т. п.

Сетку нитей трубы устанавливают в соответствии со зрением наблюдателя. Для этого трубу наводят на светлый фон (небо, белую стену) и, вращая окулярное кольцо в поле зрения трубы, добиваются четкого изображения сетки нитей.


Рисунок 33 - Измерение горизонтального угла

Глядя поверх трубы, совмещают крест визира с визирной целью (визирная цель должна появиться в поле зрения трубы). После попадания в поле зрения трубы визирной цели фиксируют направление, зажимая закрепительные винты алидады и трубы. Вращением фокусирующей кремальеры добиваются резкого изображения визирной цели. Наводящими винтами алидады и трубы совмещают центр сетки с изображением визирной цели.

Существует несколько способов измерения углов. Наиболее простой способ - совмещение нулей лимба и алидады или "от нуля". В этом случае нуль алидады совмещают с нулем лимба. Алидаду закрепляют, оставляя незакрепленным лимб. Трубу наводят на визирную цель и закрепляют лимб. После этого алидаду открепляют, наводят трубу на другую визирную цель и закрепляют алидаду. Отсчет на лимбе даст значение измеряемого угла. Как правило, отсчеты по лимбу производят дважды.

Описанный способ прост, но недостаточно точен, поэтому чаще применяют способ приемов. В этом случае совмещение трубы с первой визирной целью производят при произвольном отсчете по лимбу.

Измерение угла при одном положении круга называют полуприемом. Как правило, работу по измерению угла на точке оканчивают полным приемом - измерением при правом (П) и левом (Л) положениях вертикального круга. Более точных результатов можно достичь, если измерения выполнять несколькими приемами. Результаты измерений записывают в полевой журнал (табл. 1). Из полученных отсчетов (например, на левую точку 14) 263°18,6’ и 18,8’ берут среднее - 263° 18,7’. На правую точку (16) получают средний отсчет 318°42,2’. Разность средних отсчетов (П минус Л) является измеренным значением угла 55°23,5’. Расхождение значений измеренного угла в полуприемах не должно превышать полуторной точности отсчета. Если измерения производят несколькими п приемами, лимб между ними переставляют на угол γ = 180°/ n.

Таблица 1

Станция Точка наблюдения Отсчеты Углы
    среднее в полуприемах среднее
А Л 55°23,2’
  263°18,6’ 18,8’ 263°18,7’ 55°23,5’
  318°42,3’ 42,2’ 318°42,2’  
П
  150°44,8’ 44,8' 150°44,8’ 55°22,8’
  46°07,7’ 07,4’ 46°07,6’  

В вертикальной плоскости теодолитом измеряют углы наклона или зенитные расстояния.

Углы наклона принято различать положительные и отрицательные. Положительный угол образуется разностью между направлением на предмет, располагаемым выше уровня горизонтальной оси вращения трубы, и направлением, соответствующим горизонтальному положению визирной оси. Отрицательный угол образуется между горизонтальным положением визирной оси трубы и направлением на точку, располагаемую ниже горизонтальной оси вращения трубы.

При измерении вертикальных углов (см. рис. 34, а) исходным (основным) направлением является горизонтальное. Отсчеты ведут по шкалам, нанесенным на вертикальный круг 2 теодолита (на вертикальном круге - см. рис. 34, б - показана подпись делений от 0 до 360°). У некоторых типов теодолитов подпись шкал на вертикальном круге иная, но во всех случаях с горизонтальным направлением визирной оси трубы совпадает целое число градусов: 0°; 90°. У теодолитов 3Т30 начальный индекс, относительно которого производят отсчеты по вертикальному кругу, приводится в горизонтальное положение уровнем при горизонтальном круге. Уровень скреплен с алидадой так, что его ось установлена параллельно коллимационной плоскости зрительной трубы.

Для вычисления значений углов наклона определяют место нуля МО. Место нуля - это отсчет по вертикальному кругу, соответствующий горизонтальному положению визирной оси и положению уровня при алидаде вертикального круга в нуль-пункте, или горизонтальности отсчетного индекса у теодолитов с компенсатором при вертикальном круге.

М0 определяют так: устанавливают теодолит, приводят его в рабочее положение, находят хорошо видимую точку и наводят на нее трубу при круге "лево" (Л). При наличии уровня при вертикальном круге приводят пузырек его в нуль-пункт и берут отсчет по вертикальному кругу. Трубу переворачивают через зенит, теодолит - на 180° и вновь, теперь уже при круге "право" (П), наводят крест сетки нитей на ту же точку. Вновь приводят пузырек уровня в нуль-пункт и берут второй отсчет по вертикальному кругу.

При работе с теодолитом 3Т30 М0 вычисляют по формуле: М0 = (П + Л + 180°)/2, где П и Л - отсчеты по вертикальному кругу теодолита при П и Л соответственно.

При работе с теодолитом 3Т5КП М0 вычисляют по формуле: М0 = (П + Л)/2. При работе с другими теодолитами формулу для вычислений М0 узнают из паспорта, прикладываемого к каждому теодолиту.

Результаты измерения записывают в журнал (табл. 2).

Таблица 2

Станция Точка наблюдения Отсчеты М0
П Л
° (градусы) ‘ (минуты) ° (градусы) ‘ (минуты) ° (градусы) ‘ (минуты)
А             01,5
               

Место нуля может иметь любое значение. Важно, чтобы при измерении вертикальных углов оно оставалось постоянным. Для удобства вычислений желательно, чтобы М0 было близким, а еще лучше равным нулю. М0 исправляют так. После определения М0 вращением трубы теодолита при Л устанавливают отсчет по вертикальному кругу, равный вычисленному углу наклона. В этом случае средняя горизонтальная нить сетки сойдет с изображения точки. Вертикальными исправительными винтами сетки среднюю горизонтальную нить наводят на точку.

Измерение вертикальных углов основано на конструктивной особенности теодолита, лимб вертикального круга которого жестко скреплен на лимбе с трубой. С визирной осью трубы совпадают направления вертикального круга: 0 - 180° или 90 - 270°. Лимб, вращаясь вместе с трубой, подводит к отсчетным индексам различные отсчеты. Разность отсчетов между двумя направлениями, между направлением и горизонтальным отсчетным индексом даст значение вертикального угла v или угла от горизонтали до измеряемого направления.

Для решения некоторых инженерных задач требуется определить зенитное расстояние, которое является дополнением угла наклона до 90°: z = 90° - ν. Зенитное расстояние образуется визирной линией и отвесной линией, называемой направлением на точку зенита.


Рисунок 34 - Измерение вертикального угла (а) и подпись делений на вертикальном круге при измерении углов при КП слева и КЛ справа (б):
1 - окуляр, 2 - вертикальный круг, 3 - объектив, 4 - отсчетный индекс, 5 - уровень, 6 - оцифровка, НН - горизонтальная ось

При измерении зенитных расстояний вместо МО определяют место зенита М3. Отсчеты по вертикальному кругу производят при положении пузырька уровня при вертикальном круге в нуль-пункте, что означает приведение отсчетного индекса в горизонтальное положение. Если теодолиты снабжены компенсатором, то отсчетный индекс автоматически приводится в горизонтальное положение. Если у теодолита нет уровня при вертикальном круге и компенсатора (например, теодолиты 3Т30), то перед отсчетом по вертикальному кругу приводится в нуль-пункт уровень при горизонтальном круге.

Хотя оцифровка делений на вертикальных кругах различных теодолитов различна, правила придания знаков вертикальным углам общие: поднятие визирной оси трубы над горизонтом образует положительные углы наклона. Поэтому при определении угла наклона разными теодолитами его вычисляют по формулам:

3Т3О: ν = Л - М0; ν = М0 - П - 180°; ν = (Л - П - 180°)/2.

3Т5К, 2Т5П: ν = Л-М0; ν = М0-П; ν = (Л - П)/2.

Если из уменьшаемого отсчета нельзя вычесть вычитаемое, к отсчету, меньшему 90° прибавляют 360°.

Результаты измерений и вычислений записывают в полевых журналах (табл. 3).

Таблица 3

Дата Погода:
Наблюдатель Теодолит: 3Т30 № 0285Р

Литература

1. основная:

1. Маслов А.В.и др. Геодезия. - М.: КолосС, 2008.-598с.

2. Парамонов А. Г. Геодезия. – М.: РГУ нефти и газа им. Губкина, 2008.

2. дополнительная:

1. Парамонов А. Г., Владимирова Г. А. Пособие по учебной геодезической
практике. – М.: РГУ нефти и газа им. Губкина, 2007.

2. Багратуни Г.В. и др. Инженерная геодезия.- М.: Недра, 1984, 344 с.

3. Федоров В. И., Шилов П. И. Инженерная геодезия: Учебник для вузов.- М., Недра,1982.

4. Визгин А.А. и др. Практикум по инженерной геодезии.-М., Недра, 1989.5. Техническая документация на геодезические приборы.

Вопросы для самоконтроля

Геодезические измерения. Измерение углов

1. Виды геодезических измерений.

2. Какие приборы служат для измерения горизонтальных углов?

3. Перечислите основные части теодолита и их назначение.

4. Что представляет собой сетка нитей теодолита 2Т30? Каково назначение каждой из ее нитей?

5. Начертите поле зрения штрихового микроскопа теодолита 2Т30 при отсчёте 316º27'30".

6. Что понимают под коллимационной плоскостью теодолита?

7. Принцип измерения горизонтального угла теодолитом. Какие применяются способы измерения горизонтальных углов?

8. Каково назначение лимба горизонтального круга теодолита 2Т30? Какие на нём нанесены деления и как они оцифрованы?

9. Каково назначение алидады горизонтального круга?

10. Из чего состоит приведение теодолита в рабочее положение и как оно достигается?

11. Измерение горизонтальных углов способом «приёмов».

12. Измерение горизонтальных углов способом «от нуля».

13. Порядок построения на местности заданного горизонтального угла.

14. Порядок определения магнитного азимута с помощью ориентир-буссоли.

15. Какая часть теодолита служит для измерения вертикальных углов?

16. Что понимают под термином «место нуля»? Дать пояснения.

17. Порядок определения места нуля для теодолита 2Т30.

18. Записать формулы для вычисления углов наклона.

19. Порядок измерения расстояния нитяным дальномером теодолита 2Т30.

20. Что понимают под горизонтальным проложением?

21. Определение горизонтальных проложений.

22. Порядок вычисления географического азимута по известному азимуту магнитному.

Измерение превышений

1. Какой процесс называется нивелированием?

2. Назовите виды нивелирования и дайте им краткую характеристику.

3. Нивелирование «вперёд» и нивелирование «из середины». Сущность указанных способов и формулы для вычисления превышений.

4.В чем отличие тригонометрического и геометрического видов нивелирования.

5. Запишите формулы для определения превышений при нивелировании наклонным лучом.

6. Как подразделяются нивелиры в зависимости от способа установки визирной оси в горизонтальное положение.

7. В чём заключается сущность барометрического нивелирования.

8. Определение превышений гидростатическим способом нивелирования.

9. Как устроен нивелир Н-3?

10.Как устроен нивелир Н-3К?

11. Как установить нивелир в рабочее положение?

12. Что понимают под горизонтом нивелира?

13. Как производится проверка работы компенсатора у нивелира Н-3К?

14. При помощи каких приборов производится тригонометрическое нивелирование?

15. Как устроены двухсторонние рейки РН-3?

16. Нивелирные знаки их разновидности и способы закладки.

Линейные измерения

1. Какие работы выполняются при подготовке линий к измерению лентой ЛЗ?

2. Как производится вешение линий на местности?

3. Какие приборы применяются для непосредственного измерения отрезка линии на местности?

4. Как и для каких целей производится компарирование землемерных лент?

5. Как измеряют отрезок линии на местности лентой ЛЗ (рулеткой)?

6. Для чего служит эклиметр, как он устроен, как им пользоваться?

7. По каким формулам вычисляются горизонтальные проложения измеренных на местности отрезков линий?

8. Какова точность измерения расстояний лентами ЛЗ и нитяными дальномерами?

9. Какова точность измерения расстояний светодальномерами?

10. Определение расстояний, недоступных для измерения лентой. Привести пример.

11. Как осуществляется закрепление точек на местности?

Тема 5.Теодолитные ходы

Полевые геодезические измерения, выполняемые с целью создания карт, планов и профилей, называют съемкой.

В зависимости от характера конечной продукции определяется состав работ. Если требуется получить план местности без изображения рельефа, то выполняют горизонтальную или контурную съемку, если с изображением рельефа, то топографическую. В зависимости от наименования основного прибора съемка получает соответствующее название: теодолитная – выполняется с помощью теодолита и мерных приборов, в результате получают контурный план; тахеометрическая – с помощью тахеометра, в результате получают план с изображением рельефа; мензульная - с помощью мензулы и кипрегеля, топографический план с изображением рельефа получают непосредственно в поле.

Топографическая съемка осуществляется по принципу «от общего к частному»: сначала определяется взаимное положение основных (опорных) точек, т. е. создается съемочное обоснование, а затем производится съемка подробностей ситуации и рельефа. Заканчивается работа составлением плана участка.

Наиболее распространенным способом построения съемочного обоснования (съемочной геодезической сети) является проложение теодолитных ходов.

Теодолитным ходом называют систему закрепленных в натуре точек, например, 1, 4, 5, координаты которых определены из измерения углов β и расстояний D. Как правило, теодолитные ходы прокладывают между точками государственной геодезической сети, например, II, III. Связь теодолитных ходов с пунктами более высокого класса называют привязкой.

. Рисунок 1 - Схема теодолитного хода

Теодолитный ход имеет вид ломаной линии, у которой измеряют длины сторон и горизонтальные углы между ними. Вершинами углов являются закрепляемые на местности пункты теодолитного хода. Для ориентирования теодолитного хода и определения координат его пунктов теодолитный ход примыкает к исходным пунктам более высокого класса, на которых измеряют угол примыкания хода к исходной стороне (примычный угол).

Проектирование сети выполняют на карте крупного масштаба. На карту наносят границы снимаемого участка и существующие пункты геодезической сети. Места для пунктов теодолитных ходов намечают с таким расчетом, чтобы обеспечить наилучшие условия для съемки местности с них, а также для измерения углов и длин сторон хода. При этом длины сторон теодолитных ходов не должны быть больше 350 и меньше 20 метров.

Рекогносцировка выполняется с целью уточнения проекта на местности. При этом выбирают места для пунктов теодолитных ходов такие, чтобы между смежными пунктами открывалась прямая видимость установленных на пунктах вех и обеспечивались условия для линейных измерений. С пунктов должна быть видна окружающая местность, которую предстоит снимать. По результатам рекогносцировки составляют схематический чертеж теодолитных ходов.

Все пункты теодолитных ходов закрепляются знаками долговременного или временного закрепления – металлическими штырями или кольями, забитыми вровень с землей. Центр отмечают гвоздем, забитым в торец кола, или крестообразной отметкой на нем.

Угловые и линейные измерения. Для измерения углов поворота теодолитного хода в его вершине устанавливают теодолит, а в смежных точках хода – визирные цели. При наличии видимости и коротком расстоянии визирной целью служит шпилька, втыкаемая в центр кола, а в остальных случаях веха, устанавливаемая строго вертикально за колом и точно на продолжении стороны теодолитного хода. При измерении угла зрительную трубу стремятся наводить на основание вехи. Угол измеряют способом приемов. При этом значение угла, полученные в разных полуприемах, не должны различаться больше, чем на 1', в противном случае измерения выполняют вновь.

Измеряя углы, надо следить, чтобы на всех точках теодолитного хода измерялись одноименные правые или левые по ходу углы. Для измерения правого угла первое наведение выполняют на заднюю точку, а второе – на переднюю, и из первого отсчета вычитают второй. Для измерения левого угла порядок наведений изменяют на обратный. Результаты измерений записывают в журнал (табл.1). Записи ведутся карандашом. Исправление записей в журнале цифра по цифре и применение резинки не допускается. Неверную запись аккуратно зачеркивают и над ней пишут верное значение.

Таблица 1


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: