Основная и преобразованная формулы тригонометрического нивелирования
Основная формула тригоном.нивелирования
Горизонтальную проекцию расстояния d через дальномерное расстояние L можно выразить как: 
Если в формулу подставить вместо d выражение, то после элементарных тригонометрических преобразований окончательно получим:
Нитяный дальномер. Определение расстояний теодолитом. Точность определения расстояний нитяным дальномером.
Нитяные дальномеры используют в большинстве современных оптических приборов, имеющих сетку нитей. Нитяной дальномер состоит из двух дальномерных штрихов (нитей) сетки нитей (aa, bb) и вертикальной рейки с сантиметровыми делениями, устанавливаемой в точке местности, до которой измеряют расстояние. Перекрестье нитей m служит точкой визирования.
Для измерения линии на одном её конце устанавливают прибор, а на другой рейку. Лучи от дальномера нитей а и b, пройдя через объектив в передней фокус F, пересекут рейку в точках A и B. Точность измерения расстояний нитяным дальномером относительно невелика и составляет порядка 1: 300 измеряемого расстояния. Определение расстояния теодолитом: L=c*(a-b)
Определение горизонтальных проекций наклонных расстояний.
Как следует из рис. 10.15, в этом случае при коэффициенте дальномера С = 100 расстояние до измеряемой точки определится по формуле: d = С(а — Ь).
Для второго (общего) случая определения расстояний нитяным дальномером при наклонном положении визирной оси прибора, представленного на рис. 10.17, видно, что при угле наклона визирной оси к горизонту v, используя формулу, можно получить некоторое условное (дальномерное) расстояние L: L = Сn’
|
|
|
Если бы рейка была нормальна по отношению к визирной оси, то по формуле можно было бы получить физически понятную величину наклонного расстояния D но поскольку рейка вертикальна, то она отклонена от нормали к визирной оси на угол v, следовательно, D = Сn = Cn'cosv. И наконец, зная угол наклона визирной оси к горизонту v, можно определить искором при наклонном положении величину горизонтальной проекции оси визирования d наклонного расстояния D: d = Cn'cos2v. Очевидно, что между величинами дальномерного расстояния L, наклонного расстояния D и его горизонтальной проекции d существует соотношение: L ≥ D ≥ d. Из неравенства следует, что величины L, D и d равны между собой лишь в одном частном случае, когда визирная ось прибора горизонтальна. В остальных случаях разница между этими величинами будет тем больше, чем больше угол наклона визирной оси прибора v.
Способы измерений, вычисления и увязка высот вершин теодолитных ходов.
Необходимость такого уравнивания возникает в связи с погрешностями, возникающими, как правило, при выполнении линейных измерений. При уравнивании необходимо выполнить следующие действия:
|
|
|
- определить невязки по осям абсцисс и ординат, абсолютную и относительную линейные невязки, т.е.
fAX=П-Т,
fAY=П-Т,
где П - практическая сумма измеренных углов,
Т - теоретическое значение горизонтальных углов.
fабс = √f2AX+ f2AY
fотн= fабс /Sd
- оценить полученную невязку сравнением с допустимым значением;
fотн< 1/2000;
- ввести поправки в уравниваемые величины с обратным знаком знаку невязки и прямо пропорционально горизонтальным проложениям с округлением до 0, 01м;
- выполнить контроль уравнивания:
а) сумма поправок должна быть равна величине невязки с обратным знаком,
б) сумма исправленных значений должна равняться теоретическому значению.
Методы плановой съемки подробностей местности.
Съемку характерных подробностей ситуации местности производят в зависимости от конкретных условий местности и имеющихся в наличии приборов одним из следующих способов: прямоугольных координат; полярным; прямых угловых засечек; линейных засечек; обхода; створов; наземно-космическим.
При съемках методом прямоугольных координат положение каждой ситуационной точки местности устанавливают по величинам абциссыX и ординатой Y. Метод прямоугольных координат наиболее часто используют при съемке притрассовой полосы линейных сооружений в ходе разбивки пикетажа. Ширину съемки притрассовой полосы в масштабе 1:2000 принимают по 100 м в обе стороны от трассы, при этом в пределах ожидаемой полосы отвода съемку ведут инструментально, а далее глазомерно. Теодолитную съемку методом полярных координат применяют преимущественно в открытой местности, при этом положение каждой ситуационной точки определяют горизонтальным углом Р, измеряемым от соответствующей стороны теодолитного хода, и расстоянием S, измеряемым от соответствующей точки съемочного обоснования. Съемку характерных точек местности наиболее часто осуществляют оптическими теодолитами с измерением расстояний нитяным дальномером. Метод прямых угловых засечек применяют главным образом в открытой местности, там, где не представляется возможным производить непосредственное измерение расстояний до интересуемых точек местности.
|
|
|
Съемку методом прямых угловых засечек обычно ведут оптическими теодолитами и особенно часто используют при производстве в гидрометрических работ на реках: измерение поверхностных скоростей течения поплавками, траекторий льдин и речных судов, при выполнении подводных съемок дна русел рек и водоемов и т. д. Метод линейных засечек применяют, если условия местности позволяют легко и быстро производить линейные измерения до характерных ситуационных точек местности. Измерения производят лентами или рулетками от базисов, расположенных на сторонах съемочного обоснования. Положение каждой снимаемой точки местности определяют измерением двух горизонтальных расстояний S\ и Si с разных концов базиса. Метод обхода реализуют проложением теодолитного хода по контуру снимаемого объекта с привязкой этого хода к съемочному обоснованию.
|
|
|
Углы рь р2,..., Pw снимают при одном положении круга теодолита, а измерения длин сторон осуществляют землемерной лентой или рулеткой, нитяным дальномером или светодальномером электронного тахеометра. Метод обхода используют, как правило, в закрытой местности для обозначения недоступных объектов значительной площади: болота, запретные
зоны, территории хозяйственных объектов и т. д. Суть метода створов состоит в том, что на прямой между двумя известными точками, размещенными на сторонах съемочного обоснования(например М и N), с помощью одного из мерных приборов определяютположение характерных ситуационных точек местности.
Метод створов находит применение, главным образом, при изысканияхаэродромов, для установления ситуационных особенностей местностив ходе топографических съемок методом геометрического нивелированияпо квадратам. При производстве изысканий других инженерных объектовметод створов применяют крайне редко.Наземно-космический метод горизонтальной съемки состоит в том,что для получения плановых координат характерных ситуационных точекместности используют приемники систем спутниковой навигации«GPS». Учитывая высокую стоимость приемников GPS высокого классаточности («геодезическою класса»), можно воспользоваться сравнительнонедорогими приемниками среднего класса точности («класса ГИС»),но при использовании их в режиме работы с базовыми станциями —«дифференциальными GPS — DGPS».Принцип горизонтальной съемки наземно-космическим методомв режиме «DGPS» состоит в получении координат ситуационных точекместности с геодезической точностью посредством корректирующихсигналов приемниками «GPS» среднего класса от базовой станции«DGPS», установленной на точке местности с известными координатами(например, на пункте государственного геодезической сети). Обычноодна базовая станция обслуживает съемку приемниками «GPS» в радиуседо 10 км.Число съемщиков на снимаемой территории ограничивается толькоколичеством имеющихся в наличии у исполнителей приемников «GPS».Поскольку необходимая точность определения плановых координатточек местности (в отличие от высотных) обеспечивается практическипри любых комбинациях созвездий навигационных спутников нанебосклоне, наземно-космические методы горизонтальных съемокявляются весьма перспективными.При производстве теодолитных съемок ведут абрис и журнализмерений. Абрис представляет собой схематический чертеж отдельныхсторон съемочного обоснования и контуров ситуации в любомприемлемом масштабе, но с обязательным указанием величин промеров.В полевом журнале записывают результаты измерения углов теодолитом.
При теодолитной съемке вдоль трассы инженерного сооруженияведут угломерный журнал, а абрис изображают в пикетажном журналеобычно в масштабе 1:2000.
Сущность тахеометрической съемки. Планово-высотное обоснование тахеометрических съемок. Абрис. Съемка ситуации и рельефа.
Тахеометрическая съемка является самым распространенным видом наземных топографических съемок, применяемых при инженерных изысканиях объектов строительства. Высокая производительность тахеометрических съемок обеспечивается тем, что все измерения выполняют комплексно с использованием одного геодезического прибора — теодолита-тахеометра. При этом положение снимаемой точки местности в плане определяют измерением полярных координат: измеряют горизонтальный угол между направлениями на одну из соседних точек съемочного обоснования и снимаемую точку и измеряют расстояние до точки нитяным дальномером или лазерным дальномером электронного тахеометра. Высотное положение снимаемых точек определяют методом тригонометрического нивелирования: горизонтальная проекция расстояния d = Lcos2ν, превышение h=dtgν+i-l.
Тахеометрические съемки используют для подготовки крупномасштабных топографических планов и ЦММ. Основными масштабами для производства тахеометрических съемокявляются: 1:500, 1:1000 и 1:2000. Важным достоинством тахеометрической съемки является то, что при высокой производительности полевых работ, существенную долю объема работ по подготовке топографических планов местности и ЦММ удается перенести в камеральные условия, где есть возможность широкого применения средств автоматизации и вычислительной техники.
Планово-высотное обоснование тахеометрических съемок, со съемочных точек которого осуществляют съемку подробностей рельефа и ситуации местности, обычно создают двумя способами: прокладкой теодолитного хода (разомкнутого или замкнутого) с измерениемгоризонтальных углов полным приемом оптического теодолита или электронного тахеометра и промерами горизонтальных проекций сторон землемерной лентой или светодальномером. Высоты съемочных точек определяют геометрическим нивелированием; прокладкой теодолитного хода с измерением горизонтальных углов полным приемом теодолита, определением горизонтальных расстояний между съемочными точками нитяным дальномером оптического теодолита или светодальномером электронного тахеометра. Высоты съемочных точек определяют методом тригонометрического нивелирования. Съемочным обоснованием тахеометрических съемок могут служить: трасса линейного сооружения, замкнутый полигон, сеть микротриангуляции и висячий ход. Выбор того или иного типа съемочного обоснования связан со стадией проектирования, рельефом местности, размерами и требуемым масштабом съемок.Ориентирование съемочного обоснования тахеометрических съемоки определение координат съемочных точек обычно осуществляют привязкойк трассе линейного сооружения либо к пунктам государственнойгеодезической сети. При съемках небольших площадей допускается ориентированиесъемочного обоснования по магнитному азимуту с вычислениемусловных координат съемочных точек.Съемочные точки обоснования размещают, как правило, на возвышенныхучастках местности с хорошо обеспеченной видимостью. Съемочное обоснование в виде замкнутого полигона используют присъемках участков местности для проектирования объектов строительства,занимающих большие площади. При расположенииснимаемого участка местности в стороне от трассы осуществляют привязку съемочного обоснования к трассе, либо к ближайшим пунктам государственнойгеодезической сети. Для съемки удаленных от основногосъемочного обоснования подробностей ситуации и рельефа назначаютдиагональные или висячие теодолитные ходы, при этом последние могутразмещаться как внутри полигона, так и вне его пределов. Увязку угловыхизмерений, длин линий и превышений осуществляют как для всегополигона в целом, так и для каждой его части в отдельности.Съемочное обоснование по типу микротриангуляциисоздаютна местности, не удобной для измерения длин линий землемернойлентой или рулеткой, например, при пересеченном или горном рельефах.По форме треугольники сети должны приближаться по возможности кравносторонним с размещением их вершин на возвышенных точках местностидля обеспечения прямой видимости соседних вершин и большегоохвата снимаемой площади. Одну из сторон обоснования размещают наудобном для измерения длины участке местности и принимают в качествебазиса. Его промеряют дважды в прямом и обратном направлениях сотносительной невязкой не более 1:2000 и в случае необходимости вводятпоправки за угол наклона линии. Все углы измеряют полным приемомтеодолита с последующим аналитическим вычислением остальныхдлин сторон и координат всех съемочных точек обоснования. При съемках относительно узких полос, вытянутых в поперечном направлении от трассы или от одной из сторон замкнутого полигона, в качестве съемочного обоснования тахеометрической съемки этого участка местности принимают висячий ход. За начало висячего хода удобно принимать одну из съемочных точек основного обоснования или трассы линейного сооружения. Привязку висячего хода к основному съемочному обоснованию и измерениеего углов осуществляют полным приемом теодолита, а длины линий лентой или дальномером в прямом и обратном направлениях. Предельную ошибку измерений углов при создании съемочного обоснования тахеометрических съемок принимают: f=±1,5’ 
. Допустимая невязка в превышениях: ±50 
. Допустимую невязку в определении расстояний принимают: ± 
.Закрепление точек съемочного обоснования первоначально осуществляютсторожками и точками, при этом в центр точки вбивают гвоздь, надкоторым центрируют теодолит с точностью ±0,5 см. При создании съемочного обоснования по типу микротриангуляциизакрепление съемочных точек целесообразно делать обрезками газовыхтруб (вехи вставляются в трубы).После создания на местности планово-высотного обоснования тахеометрической съемки приступают к съемке подробностей рельефа и ситуации местности. Съемку производят полярным способом со съемочных точек обоснования по реечным точкам, размещаемым в характерных местах рельефа и ситуации. Реечные точки не закрепляют, а рейки при этом ставят непосредственно на землю. Число реечных точек, снимаемых с каждой точки съемочного обоснования, зависит от рельефа местности, особенностей ситуации, видимости и масштаба съемки. Реечные точки выбирают таким образом, чтобы на топографическом плане можно было бы однозначно изобразить рельеф и ситуацию. При производстве тахеометрических съемок рейки в характерных точках местности устанавливают рабочие — реечники. Наиболее часто применяют способ обхода точек параллельными рядами. На каждой точке съемочного обоснования производят работы в такой последовательности: на съемочной точке устанавливают теодолит или тахеометр, для чего его центрируют, устанавливают с помощью подъемных винтов по уровню в рабочее положение и с помощью рейки или рулетки измеряют высоту прибора над съемочной точкой обоснования; прибор ориентируют, т. е. устанавливают ноль лимба по исходному направлению, для чего открепив закрепительный винт алидады, совмещают ноль лимба с нулевым штрихом алидады, или иначе, устанавливают отсчет по горизонтальному кругу теодолита 0°00' и закрепляют алидаду; открепив закрепительный винт лимба, наводят перекрестье нитей зрительной трубы на низ вехи, установленной на предыдущей съемочной точке обоснования, закрепляют лимб и открепляют алидаду. Ориентирование осуществляют при основном положении круга теодолита; наведение прибора на реечные точки осуществляют при основном положении круга теодолита, при этом: измеряют расстояние нитяным дальномером, наводят горизонтальный штрих сетки нитей на определенный отсчет (на высоту наводки), измеряют угол наклона по вертикальному кругу, по лимбу горизонтального круга считывают горизонтальный угол, т. е. определяют направление на точку и записывают в графу «Примечания» семантическую информацию (угол дома, опора ЛЭП, урез воды и т.д.). При определении расстояния нитяным дальномером отсчеты по дальномерным нитям можно брать одним из следующих способов: с одновременным измерением угла наклона ν, когда средний штрихсетки нитей наведен на отсчет, равный высоте прибора, берут отсчеты по верхнему а и нижнему b штрихам нитяного дальномера; со смещением нижнего штриха дальномера на ближайший отсчет, кратный целому метру, при этом для взятия отсчета по вертикальному кругу теодолита средний штрих сетки нитей возвращают в исходное положение. обоих случаях расстояния находят путем вычитания из большего отсчета меньшего, с последующим умножением полученного результата на коэффициент дальномера С: L = (а - b) С. Второй способ определения дальномерного расстояния во всех случаях является более предпочтительным, поскольку требуется взятие только одного отсчета по верхнему штриху нитяного дальномера, нижний отсчет, равный кратному значению метра, отбрасывается и, таким образом, исключается арифметическая операция определения разности отсчетов, что очень важно для ускорения съемочного процесса. При определении угла наклона v средний штрих сетки нитей обычно наводят на отсчет по рейке, равный высоте прибора. Завершив съемку с данной съемочной точки, перед тем как перейти на следующую съемочную точку обоснования, вновь визируют прибор на исходную веху, проверяя, не сошел ли в ходе съемки отсчет по лимбу с 0°00'.
В ходе съемки характерных точек местности ведут абрис с нанесением на него всех реечных точек и с зарисовкой рельефа и ситуации. Абрис делают в журнале тахеометрической съемки отдельно для каждой съемочной точки, причем направления и расстояния наносят «наглаз» без масштаба.Абрис является важным элементомтахеометрической съемки, посколькупозволяет воспроизводить при камеральнойподготовке топографическогоплана рельеф и ситуацию местности.В связи с этим кроме съемочных и реечныхточек абрис обязательно включаетв себя изображение ситуации местности и основные формы рельефа в условныхгоризонталях с указанием направленийсклонов стрелками.В отличие от абрисов, ведущихсяпри теодолитной съемке, при тахеометрической съемке на абрисе никаких размеров не указывают, но обязательно проставляют номера съемочных и реечных точек. Результаты всех измерений по определению планово-высотного положения съемочных точек заносят в специальный полевой журнал — журнал тахеометрической съемки. При заполнении тахеометрического журнала нумерацию съемочных точек обоснования принимают римскими цифрами. Реечные точки обозначают арабскими цифрами, причем как в журнале, так и на абрисе съемочные и реечные точки обозначают одинаковыми номерами, что дает возможность ограничиваться в абрисе только нумерацией и расположением точек, без каких-либо цифровых характеристик. Нумерацию реечных точек при общем их числе менее 1000 принимают сквозной для всей съемки, во избежание путаницы при камеральной обработке. При общем числе точек более 1000 каждую последующую тысячу нумеруют снованачиная с единицы. Запись измерений на каждой съемочной точке обоснования ведутв следующем порядке: в заголовке листа записывают: номер съемочной точки, с которой осуществляется съемка подробностей; коэффициент дальномера; высоту прибора; направление ориентирования; значение места нуля (МО), определяемое в начале каждого рабочего дня; высоту съемочной точки; после наведения на рейку записывают дальномерное расстояние; высоту наводки; отпустив реечника на следующую точку, записывают отсчет по вертикальному кругу; записывают отсчет по лимбу горизонтального круга; наносят реечную точку на абрис или записывают ее семантическую характеристику в графу «Примечания» журнала тахеометрической съемки.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 727; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!