Тахеометр, тахеометрическая съемка и устройство тахеометра
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Геолого-географический факультет
Кафедра гидрологии
Отчет по учебной геодезической практике
| Руководитель практики, ассистент кафедры гидрологии _______ А.С.Тарасов «___» ________2018 г. |
| Автор работы: Студенты 02705 группы: Зинченко Д., Шаравин К., Исаев С., Бектемисов Р., Ващенко Д., Прокопьева В. |
Томск 2018
Оглавление
Введение. 3
1.Теодолит 2т5к. 4
1.1 Геометрические условия: 5
1.2 Поверка теодолитов: 5
2.Нивелир и нивелирование. 6
2.1 Способы нивелирования: 6
2.2 Геометрическое нивелирование. 6
2.3 Тригонометрическое нивелирование. 7
3.Тахеометр, тахеометрическая съемка и устройство тахеометра. 7
4.Нивелирная рейка. 10
5.Веха. 11
7.Рулетка. 12
8.Репер. 12
9.Урез воды.. 13
10.Теодолитный ход. 13
11.Геодезия и основные задачи. 13
12.1 Основные задачи геодезии. 13
· 12.2 определение фигуры, размеров и гравитационного поля Земли; 13
12. Полевая и камеральная работа в течение геодезической практики. 14
13.Заключение. 15
14.Примечание. 16
15. Список литературы.. 24
Введение
Цель: Закрепление теоретических знаний полученных в лекционных курсах по геодезии, и практическое изучение приборов.
Задачи: Изучение приборов необходимых для геодезических работ, и камеральная обработка полученных данных.
|
|
|
Теодолит 2т5к
Теодоли́т (рис.1) — измерительный прибор для определения горизонтальных и вертикальных углов при топографических съёмках, геодезических и маркшейдерских работах, в строительстве и т. п. Основной рабочей мерой в теодолите являются лимбы с градусными и минутными делениями (горизонтальный и вертикальный). Теодолит может быть использован для измерения расстояний нитяным дальномероми для определения магнитных азимутов с помощью буссоли.
Рисунок 1. Теодолит 2Т5К
Конструктивно теодолит состоит из следующих(рис.2):
· Корпус с горизонтальным и вертикальным отсчётными кругами, и др. технологическими узлами;
· Подставка (иногда употребляют термин «трегер») с тремя подъёмными винтами и круглым уровнем (для горизонтирования теодолита);
· Зрительная труба;
· Наводящие и закрепительные винты для наведения и фиксации зрительной трубы на объекте наблюдения;
· Цилиндрический уровень;
· Оптический центрир (отвес) для точного центрирования над точкой;
· Отсчётный микроскоп для снятия отсчётов.
1.1 Геометрические условия:
· Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к оси вращения алидады.
|
|
|
· Ось вращения алидады должна быть установлена отвесно (вертикально).
· Визирная ось трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы.
· Ось вращения трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения алидады.
· Вертикальная нить сетки нитей должна лежать в коллимационной плоскости.
Рисунок 2. Устройства теодолита
Поверка теодолитов:Поверка - выявление правильности взаимного расположенияотдельных частей и осей прибора, определяющих соблюдение егогеометрической схемы.
Поверка 1. Поверка цилиндрического уровня. Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга (ГУК) должна быть перпендикулярна к оси вращения прибора (рис. 3), т.е. параллельна плоскости лимба ГУК и контролирует его горизонтальность. VV┴ZZ.
Поверка 2. Проверка перпендикулярности визирной оси к оси вращения трубы: визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы (рис. 3), т.е. WW┴ТТ.
Поверка 3. Поверка перпендикулярности оси вращения трубы к оси вращения прибора: Ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения прибора, т.е. ТТ ┴ ZZ.
Поверка 4. Проверка правильности установки сетки нитей зрительной трубы: вертикальная нить сетки нитей должна быть строго вертикальна и перпендикулярна к горизонтальной оси вращения трубы, т. е. SS ┴ TT.
|
|
|
Рисунок 3. Проверка теодолитов
Нивелир и нивелирование
Нивелир(рис.4) — геодезическийинструмент для нивелирования, т. е. определения разностивысот между несколькими точками земной поверх 
Рисунок 4. НивелирRGKc-20
Нивелирование- определение разности высотдвух и более точек земной поверхности, то есть определение превышения.
2.1 Способы нивелирования:
1. Геометрическое (нивелиром и рейками);
2. Тригонометрическое (угломерными приборами (в осн. теодолитом) посредством измерения наклонения визирных линий с одной точки на другую);
Геометрическое нивелирование
Во время геометрического нивелирования превышение между точками получают как разность отсчётов по рейкам при горизонтальном положении визирной оси нивелира. Этот метод является наиболее простым и точным, но позволяет с одной постановки прибора получить превышение не более длины рейки, поэтому при больших превышениях в горной местности его эффективность падает.
Определение превышения заключается в визировании горизонтальным лучом с помощью нивелира и отсчёта разности высот по рейкам.
|
|
|
Точность отсчёта по рейкам составляет от 1-2 мм (техническое нивелирование) до 0.1 мм (нивелирование I класса).
Существует нивелирование методом «из середины», также существует метод «вперед».
2.4 Методы нивелирования:
Нивелирование из середины-При нивелировании из середины принята следующая методика определения превышений точки В над точкой А.(рис.5)
В точках А и В устанавливают рейки. Нивелир устанавливают на равных расстояниях от реек, т.е. посередине между ними или на перпендикуляре к прямой из ее середины (рис. 16). Зрительную трубу наводят на рейку в точке А; элевационным винтом выводят пузырек цилиндрического уровня на середину и берут по рейке отсчет b.
Затем трубу наводят на рейку в точи В, вновь элевационным винтом выводят пузырек уровня на середину и берут по рейке отсчет .
Превышение определяют по формуле
h = a - b
Для контроля повторяют определение превышения. С этой целью либо изменяют высоту инструмента при повторном нивелировании, либо берут отсчеты по другой стороне реек (красной). Контролем правильности нивелирования на станции служит величина расхождения между значениями превышений из двух определений:
Если данное условие выполняется, то в качестве превышения берут среднее из значений , в противном случае все измерения повторяют.
Нивелирование из середины является основным способом геометрического нивелирования, т.к. обладает рядом преимуществ:
при одинаковых расстояниях от нивелира до рейки работа выполняется в два раза быстрее, чем при нивелировании вперед;
автоматически компенсируются остаточные инструментальные погрешности из-за несовпадения визирной оси с горизонтальной линией;
нивелирование из середины позволяет выбирать положение станции в довольно широких пределах на перпендикуляре к середине прямой, соединяющей нивелируемые точки, в то время как при нивелировании вперед нивелир необходимо установить над одной из точек;
автоматически исключается влияние кривизны Земли и ослабляется влияние рефракции.
Рисунок 5.Нивелирование из середины
Нивелирование вперед-При нивелировании вперед определение превышения точки В над точкой А выполняют следующим образом(рис.6)Над точкой А устанавливают нивелир, а в точке В - нивелирную рейку С точностью до 1 мм измеряют высоту инструмента i, т.е. расстояние от вершины колышка в точке А до середины окуляра зрительной трубы.
Наводят трубу на рейку, элевационным винтом выводят пузырек цилиндрического уровня на середину и берут по рейке отсчет b. Превышение точки В над точкой А вычисляют по формуле
Рисунок 6.Нивелирование вперед
2.5 Поверка нивелира:
Поверка 1. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. Ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна к оси вращения инструмента.
Поверка 2. Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна к оси вращения нивелира.
Поверка 3. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы (главное условие).
Поверка 4. Компенсатор должен быть исправен.
Конструктивно нивелир состоит из (рис.7):
Рисунок 7. Устройства нивелира
Тахеометр, тахеометрическая съемка и устройство тахеометра
Тахеометрия - означает скороизмерение (быстрая съемка). Этасъемка обеспечивает получение топографического плана в короткие сроки с точностью, которая оказывается достаточной при решении многих геологических и инженерно-строительных задач. Быстрота съёмки обеспечивается тем, что все измерения производятся одним прибором – тахеометром, в результате одного визирования на снимаемую точку получают все необходимые данные для определения планового положения точки и ее высотной отметки
Тахеометр (рис. 8) —геодезический инструмент для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов.
Рисунок 8. Тахеометр
Тахеометрическая съемка проводится в 4 этапа:
1. Рекогносцировка.
Основные задачи:
1) ознакомиться с реальной ситуацией на местности для съемки;
2) выбрать точки съемочной сети и закрепить их на местности.
2. Измерения по созданию съемочной сети прокладкой тахеометрического или планово-высотного хода.
3. Съемка объектов ситуации и рельефа.
4. Камеральная обработка результатов полевых измерений и построение топографического плана.
Конструктивно тахеометр состоит из(рис. 9) (рис.10):
Рисунок 9. Конструкция тахеометра
Рисунок 10. Конструкция тахеометра
Нивелирная рейка
Нивелирная рейка (рис.11) — проградуированная рейка для измерения разности в уровнях с помощью нивелира или другого геодезического оборудования. Изготавливается из дерева илиалюминия, для особо точных измерений изготавливают рейки из инвара.
Рисунок 11. Нивелирная рейка
Веха
Веха, вешка(рис.12) — вертикальная прямая жердь, которая становится при топографической съёмке для обозначения точки на местности.
Рисунок 12. Веха
Рулетка
Рулетка(рис.13)— инструмент для измерения длины. Представляет собой металлическую или пластмассовую ленту с нанесёнными делениями, которая намотана на катушку, заключённую в корпус, снабжённый механизмом для сматывания ленты.
Рисунок 13. Измерительная рулетка
Репер
Репер(рис.14) вгеодезии — знак, который находится в определённой точке земной поверхности с известной абсолютной высотой. Эта высота определяется посредствомнивелирования относительно исходной уровенной поверхности. На реперах закрепляется металлический диск диаметром 5 сантиметров (марка) с номером и указанием ведомства. В Российской Федерации принято вычислять высоты реперов относительно нулевой отметки Кронштадтского футштока.
Рисунок 14. Репер
Урез воды
Урез воды́ (реже береговая линия) — линия пересечения водной поверхности любого бассейна (водотока рек или водоёма) с поверхностью суши. По высотной отметке уреза воды определяется высота водотока (водоёма) над уровнем моря.
Теодолитный ход
Теодолитным ходом называют построенную на местности разомкнутую или замкнутую ломаную линию, в которой измерены все стороны и горизонтальные углы между ними, т. е. в основу теодолитного хода положен метод полигонометрии.
На практике применялся замкнутый теодолитный ход (рис. 15).Замкнутым называется ход, начальная и конечная точки которого совпадают. Координаты этой точки известны, т.к. она является пунктом ранее созданной плановой геодезической сети более высокой точности. Замкнутые ходы часто называют полигонами. Они прокладываются, как правило, при съемках компактных участков местности.
Рисунок 15. Замкнутый теодолитный ход
Геодезия и основные задачи
Геодезия— одна из древнейших наук о Земле, точная наука о фигуре, гравитационном поле, параметрах вращения Земли и их изменениях во времени. Тесно взаимодействует с астрометрией в области изучения прецессии, нутации, движения полюса и скорости вращения Земли. В технологическом аспекте геодезия обеспечивает координатными системами отсчёта и координатными основами различные сферы человеческой деятельности. Метод геодезии опирается на широкий спектр достижений математики и физики, обеспечивающих изучение геометрических, кинематических и динамических свойств Земли в целом и отдельных её участков.
Основные задачи геодезии
· 12.2 определение фигуры, размеров и гравитационного поля Земли;
· распространение единой системы координат на территорию отдельного государства, континента и всей Земли в целом;
· выполнение измерений на поверхности земли;
· изображения участков поверхности земли на топографических картах и планахизучение глобальных смещений блоков земной коры .
12. Полевая и камеральная работа в течение геодезической практики
В первые дни практики нами были изучены геодезические приборы и их использование для выполнение поставленных задач. В последующие дни нами была произведена съемка местности (дамба реки Томь в окрестности 6 корпуса ТГУ) теодолитом 2Т5К методом теодолитного хода (Теодолитным ходом называют построенную на местности разомкнутую или замкнутую ломаную линию, в которой измерены все стороны и горизонтальные углы между ними, т. е. в основу теодолитного хода положен метод полигонометрии) после завершение съемки местности началась камеральная обработка полученных данных, при помощи геодезических формул и компьютерных программы AUTOCAD. Далее последовало нивелирная съемка местностей: в окрестности дамбы, методом из середины и нижние ярусы набережной Лагерного сада, методом вперед, после завершение съемки были проведены камеральные работы по обработке данных. В последние дни практики был изучен электронный тахеометр и произведена съемка рельефа местности в окрестностях 6 корпуса ТГУ, по полученным данным была построена модель рельефа территории и всех объектов и строение при помощи компьютерной программы: surfer.
Рисунок 16. Группа 02705, бригада 2, установка теодолита
Рисунок 17. Группа 02705, бригада 2, работа с нивелиром
Заключение
В ходе учебной геодезической практики были закреплены теоретические знания об устройстве геодезических приборов (теодолит, нивелир, тахеометр) и их применение для выполнения геодезических работ. А так же изучение формул и компьютерных программ, необходимых для обработки полученных данных.
Примечание
| Номер точки | Расстояние (м) | Высота точки (м) Передняя Задняя | Превышение (м) | Урез воды | ||
| 1 | 17 | 1,4 | 73,351 | 78,011 | 4,66 | 68,691 |
| 2 | 10,3 | 3,9 | 77,042 | 80,529 | 3,487 | |
| 3 | 15,4 | 1,7 | 77,067 | 80,566 | 3,499 | |
| 4 | 51 | 50 | 81,631 | 81,466 | 0,165 | |
| 5 | 47,5 | 38,5 | 81,546 | 81,606 | 0,06 | |
| 6 | 54,5 | 4,8 | 81,486 | 81,764 | 0,278 | |
| 7 | 22 | 3,3 | 72,469 | 76,165 | 3,696 | 68,773 |
| 8 | 9,1 | 1,9 | 77,469 | 80,308 | 2,839 | |
| 9 | 8,5 | 2,8 | 77,396 | 80,551 | 3,155 | |
| 10 | 1,2 | 2,1 | 79,425 | 80,162 | 0,737 | |
| 11 | 40 | 34 | 81,731 | 81,756 | 0,025 | |
| 12 | 28,5 | 26,5 | 81,976 | 81,58 | -0,396 | |
| 13 | 22,6 | 16,1 | 81,846 | 81,843 | -0,003 | |
| 14 | 11,7 | 8 | 81,963 | 84,984 | 3,021 | |
| 15 | 2,2 | 4,7 | 77,202 | 81,283 | 4,081 | |
| 16 | 2,3 | 5,7 | 78,176 | 80,851 | 2,675 | |
| 17 | 1,2 | 2,5 | 72,902 | 76,864 | 3,962 | 68,94 |
| 18 | 26 | 32 | 81,999 | 81,986 | -0,013 | |
| 19 | 32,5 | 26,9 | 82,084 | 81,914 | -0,17 | |
| 20 | 28,5 | 29,5 | 82,099 | 82,053 | -0,046 | |
| 21 | 25 | 18,3 | 78,754 | 78,918 | 0,164 | |
| 22 | 22,6 | 21,7 | 79,598 | 79,856 | 0,258 | |
| 23 | 28 | 3,3 | 79,682 | 77,884 | -1,798 | |
| 24 | 1,5 | 5,8 | 78,122 | 75,343 | -2,799 | |
| 25 | 2,3 | 7,7 | 78,708 | 75,216 | -3,492 | |
| 26 | 4,8 | 8 | 76,249 | 72,676 | -3,537 | 69,139 |
Рисунок 18. нивелирования способом из середины
| Номер точки | Высота прибора | Высота точки | Расстояние | Превышение | Урез воды |
| 1 | 80,848 | 76,986 | 27,3 | 3,862 | |
| 2 | 79,018 | 76,052 | 13,4 | 2,966 | |
| 3 | 78,948 | 76,034 | 7,5 | 2,914 | |
| 4 | 80,063 | 74,853 | 23,2 | 3,21 | 71,643 |
| 5 | 79,838 | 79,974 | 34,9 | -0,136 | |
| 6 | 79,838 | 79,903 | 38,3 | -0,065 | |
| 7 | 79,836 | 79,998 | 40 | -0,135 | |
| 8 | 79,848 | 77,072 | 7,4 | 2,776 | |
| 9 | 79,928 | 75,741 | 16,4 | 4,187 | 71,554 |
| 10 | 79,878 | 79,738 | 31,6 | 0,14 | |
| 11 | 79,878 | 79,675 | 30,9 | 0,203 | |
| 12 | 79,868 | 79,863 | 35 | 0,005 | |
| 13 | 79,868 | 79,738 | 31 | 0,13 | |
| 14 | 79,858 | 79,84 | 35,6 | 0,018 | |
| 15 | 79,858 | 79,915 | 28,5 | -0,057 | |
| 16 | 79,848 | 79,879 | 40,5 | -0,021 | |
| 17 | 79,838 | 77,005 | 8,8 | 2,883 | |
| 18 | 78,788 | 75,08 | 10,6 | 3,708 | 71,372 |
| 19 | 79,848 | 79,838 | 24,8 | 0,01 | |
| 20 | 79,838 | 79,93 | 33,5 | -0,092 | |
| 21 | 78,843 | 79,025 | 37,6 | -0,182 | |
| 22 | 79,808 | 79,871 | 42,1 | -0,063 | |
| 23 | 79,818 | 79,871 | 34,5 | -0,053 | |
| 24 | 79,828 | 79,727 | 41 | 0,101 | |
| 25 | 79,803 | 79,902 | 39,4 | -0,099 | |
| 26 | 78,828 | 79,033 | 42,4 | -0,205 | |
| 27 | 79,838 | 79,978 | 36,6 | -0,14 | |
| 28 | 79,848 | 79,793 | 50,1 | 0,055 | |
| 29 | 79,828 | 77,29 | 6,5 | 2,538 | |
| 30 | 79,085 | 75,1 | 11,5 | 3,985 | 71,115 |
| 31 | 79,883 | 79,883 | 33,2 | 0 | |
| 32 | 78,873 | 79,08 | 19,5 | -0,207 | |
| 33 | 79,883 | 77,108 | 6,1 | 2,775 | |
| 34 | 78,838 | 74,866 | 10 | 3,972 | 70,894 |
| 35 | 79,863 | 79,819 | 38,3 | 0,044 | |
| 36 | 79,858 | 79,918 | 37,1 | -0,06 | |
| 37 | 79,863 | 79,698 | 47,5 | 0,165 | |
| 38 | 79,883 | 79,883 | 41,1 | 0 | |
| 39 | 79,858 | 79,866 | 30,7 | -0,008 | |
| 40 | 79,853 | 79,835 | 33 | 0,018 | |
| 41 | 79,903 | 79,983 | 37,5 | -0,08 | |
| 42 | 79,898 | 79,915 | 46,5 | -0,017 | |
| 43 | 79,878 | 79,868 | 36,1 | 0,01 | |
| 44 | 79,883 | 77,966 | 8,6 | 1,917 | |
| 45 | 79,923 | 77,37 | 6,6 | 2,553 | |
| 46 | 78,065 | 74,314 | 5,5 | 3,751 | 70,563 |
Рисунок 19. нивелирования способом вперед
Рисунок 20. Урез воды
Рисунок 21. Таблица измерений теодолитного хода
Рисунок 22.План теодолитного хода
Рисунок 23. Зависимость расстояние между точками их высот ( Лагерный сад и Дамба)
| № точки | Координата Х | Координата У | Высота точки |
| 1 | 0 | 0 | 100 |
| 2 | 68,648 | 0 | 97,881 |
| 3 | -0,378 | -1,829 | 100,097 |
| 4 | 53,398 | -7,875 | 100,221 |
| 5 | -12,45 | -69,136 | 99,786 |
| 6 | -19,007 | -68,023 | 98,299 |
| 7 | -17,316 | -56,432 | 98,266 |
| 8 | -11,567 | -56,624 | 99,196 |
| 9 | -17,316 | -44,165 | 98,379 |
| 10 | -13,033 | -42,737 | 98,595 |
| 11 | -8,739 | -43,349 | 99,923 |
| 12 | -4,958 | -23,914 | 100,027 |
| 13 | -9,916 | -23,513 | 98,728 |
| 14 | -16,002 | -21,965 | 98,475 |
| 15 | -11,277 | 2,18 | 98,296 |
| 16 | -6,516 | 1,401 | 98,497 |
| 17 | -2,841 | 5,844 | 98,572 |
| 18 | -5,391 | 12,419 | 98,418 |
| 19 | -9,573 | 12,084 | 98,448 |
| 20 | -10,983 | 17,891 | 97,979 |
| 21 | -7,112 | 17,036 | 98,11 |
| 22 | -0,938 | 11,732 | 98,506 |
| 23 | 2,711 | 11,087 | 98,563 |
| 24 | 1,792 | 5,65 | 98,52 |
| 25 | 12,944 | -1,623 | 110,156 |
| 26 | 13,555 | 3,325 | 98,584 |
| 27 | 14,486 | 9,736 | 98,428 |
| 28 | 27,786 | 7,282 | 98,301 |
| 29 | 29,009 | 13,722 | 97,547 |
| 30 | 27,433 | 1,676 | 98,484 |
| 31 | 28,515 | -3,701 | 100,247 |
| 32 | 36,769 | -5,182 | 100,126 |
| 33 | 37,455 | 0,168 | 98,471 |
| 34 | 39,028 | 5,529 | 98,26 |
| 35 | 40,673 | 11,657 | 97,448 |
| 36 | 48,888 | 13,433 | 97,327 |
| 37 | 53,17 | 22,334 | 96,67 |
| 38 | 37,977 | 21,396 | 96,642 |
| 39 | 49,968 | 3,614 | 98,167 |
| 40 | 48,857 | -1,414 | 98,421 |
| 41 | 49,314 | -6,974 | 100,127 |
| 42 | 55,481 | 4,57 | 98,146 |
| 43 | 65,715 | 2,761 | 98,035 |
| 44 | 67,937 | -0,849 | 97,877 |
| 45 | 74,803 | 0,91 | 96,273 |
| 46 | 56,167 | -2,864 | 98,285 |
| 47 | -16,666 | -67,711 | 98,487 |
| 48 | -14,833 | -56,37 | 98,447 |
| 49 | -15,141 | -76,684 | 98,542 |
| 50 | -13,121 | -72,833 | 100,031 |
| 51 | -23,227 | -82,286 | 98,099 |
| 52 | -24,089 | -91,372 | 98,105 |
| 53 | -21,886 | -99,757 | 98,147 |
| 54 | -24,894 | -113,943 | 98,226 |
| 55 | -27,875 | -126,752 | 98,181 |
Рисунок 24. Таблица тахеометрической съемки
Рисунок 25. План тахеометрической съемки
Список литературы
1. Лекционный материал студентов группы 02705
2. https://geostart.ru/publik05.htm
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1579; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!