Полевые работы при теодолитной съемке, съемка ситуации местности, привязка теодолитных ходов к пунктам геодезической опорной сети

1. Рекогносцировка представляет собой обход и осмотр местности с целью знакомства с объектами съемки, отыскания пунктов опорной геодезической сети, окончательного выбора местоположения точек теодолитных ходов на местности и уточнения составленного проекта. Точки теодолитных ходов должны располагаться в местах с хорошим обзором местности; между смежными вершинами теодолитного хода должна обеспечиваться хорошая взаимная видимость. При использовании мерных лент стороны следует располагать по ровным, с твердым грунтом и удобным для измерений линиям местности. Длины сторон теодолитных ходов не должны быть более 350 м и менее 20 м, а углы наклона линий не должны в среднем превышать 5°.

Вершины теодолитных ходов закрепляются на местности в основном временными знаками — деревянными кольями, забиваемыми вровень с поверхностью земли; центр обозначается крестообразной насечкой в торце кола либо гвоздем. В качестве временных знаков могут использоваться также металлические штыри, костыли и трубки либо гвозди, вбитые в пни деревьев, а также валуны, на которых масляной краской наносятся кресты. Для облегчения отыскания точек рядом с ними забивают сторожки — деревянные колья, выступающие над поверхностью земли на 30 — 35 см; на сторож­ках подписывают номера точек и дату их I закладки. Закрепленные точки окапывают канавками либо обкладывают камнями по кругу диаметром 0,8 м. Примерно через 1 км вершины теодолитных ходов закрепляют надежными долговременными знаками, называемыми закладным.. В процессе закрепления точек теодолитного хода составляют схематический чертеж, на котором показывают расположение вершин и сторон хода относительно ситуации местности.

2. Прокладка теодолитных ходов и полигонов включает в себя производство угловых и линейных измерений. Перед началом измерений следует выполнить поверки и юстировки применяемых приборов.

Угловые измерения. Горизонтальные углы в теодолитных ходах измеряются техническими теодолитами (Т15, ТЗО, 2Т30 и др.) одним полным приемом с точностью не ниже 30". Каждый горизонтальный угол измеряется при двух положениях вертикального круга (КЛ и КП).

Расхождение значений угла в двух полуприемах не должно превышать ±45". При измерении углов на узловых точках, имеющих три направления и более, разрешается применять способ круговых приемов.

Центрирование теодолита над точками осуществляется с помощью нитяного отвеса или оптического центрира с погрешностью не более 5 мм при длинах линий более 100 м; чем короче стороны и чем ближе угол к 180°, тем тщательнее следует выполнять центрирование теодолита и вех. Визирование следует производить на нижнюю видимую часть вехи. Значения измеренных углов в каждом полуприеме и среднее значение угла вычисляют на станции, не снимая прибора. При получении неудовлетворительных результатов измерения угла выполняются заново. Измерения горизонтальных углов следует выполнять в периоды спокойных изображений.

Линейные измерения. Длины сторон в теодолитных ходах измеряют компарированными стальными мерными лентами или оптическими дальномерами, обеспечивающими установленную точность. Для контроля каждая сторона измеряется дважды одним из способов:

— при использовании 20-метровой мерной ленты либо оптического дальномера — в прямом и обратном направлениях;

— 20- и 24-метровой лентами — в одном направлении;

— 20-метровой лентой и оптическим дальномером — в одном направлении.

Расхождения между результатами двойных измерений длины каждой стороны не должны превышать установленных величин с учетом точности хода (1:3000 — 1:1000 длины стороны).

Одновременно с линейными измерениями определяют углы наклона линий (либо их отдельных участков): при v < 5° — с помощью эклиметра, при v > 5° — с помощью вертикального круга теодолита. Неприступные расстояния между смежными вершинами теодолитных ходов определяются косвенным методом с использованием базисов.

В измеренные длины вводят поправки за компарирование мерной ленты, ее температуру при измерении и за наклон линии к горизонту. Введение поправки за компарирование обязательно, если ее влияние на длину измеряемой линии превышает 1:10 000. Поправку за температуру вводят в случаях, если разность температур измерения и компарирования превышает ±8°. Поправку за наклон линий к горизонту учитывают, когда углы наклона линий превышают 1°.

Данные угловых и линейных измерений заносятся в полевые журналы установленной формы.

 

 

2.3. При геодезических работах широко применяются приборы для измерения горизонтальных и вертикальных углов любой величины.

Если на местности требуется измерить угол между двумя направлениями, то обычно два пункта визирования не находятся в горизонтальной плоскости, проходящей через точку стояния прибора. В геодезии же используются горизонтальные углы, представляющие собой проекции углов на горизонтальную плоскость.

для измерения горизонтальных углов на местности угломерный прибор должен иметь следующие принципиальные элементы:

1) лимб— градуированный горизонтальный круг, ось которого совпадает с отвесной линией ZZ, служащей осью прибора;

2) коллимационную плоскость — подвижную вертикальную плоскость, проходящую через отвесную линию ZZ (ось прибора) и вращающуюся вокруг нее.

Изложенный геометрический принцип измерения горизонтального утла осуществляется в угломерном приборе — теодолите.

Вертикальные углы направлений на точку визирования лежат в вертикальной плоскости.

Вертикальные углы, отсчитываемые от отвесной линии ZZ go направлений на точки А и С, называются зенитными расстояниями z, u z2.

При отсчете вертикальных углов от горизонтальных проекций линий до их направлений на местности получают углы наклона v1 и v2

Привязка теодолитных ходов к пунктам геодезической опорной сети

1. Для получения координат точек теодолитных ходов в общегосударственной системе координат и для осуществления контроля измерений теодолитные ходы следует привязывать к пунктам геодезической опорной сети.

Сущность привязки теодолитных ходов состоит в передаче с опорных пунктов плановых координат как минимум на одну из точек теодолитного хода и дирекционного угла на одну или несколько его сторон. Координаты опорных пунктов и дирекционные утлы исходных направлений выбираются из каталогов пунктов геодезической сети.

Рассмотрим наиболее характерные случаи привязки теодолитных ходов и полигонов.

Теодолитный ход непосредственно примыкает к пункту опорной сети (см. рис. 75, б). В данном случае пункт А геодезической опорной сети с известными координатами ХА, УА является одновременно вершиной теодолитного полигона. С пункта А имеется видимость на другой пункт В геодезической сети; дирекционный угол направления аав известен.

Для передачи дирекционного угла на одну из сторон теодолитного хода (например, на сторону А-1) следует измерить примычный угол γА между исходной и определяемой сторонами. Для контроля обычно измеряют правый и левый по ходу примычные углы γА и γ'А; их сумма не должна отличаться от 360° более чем на полуторную точность теодолита, т. е.

(γА+ γ'А) -360°≤±1,5t.

Вычисление дирекционного угла определяемой стороны теодолитного хода производится по известным формулам.

2. Теодолитный ход проложен между двумя пунктами опорной сети

(см. рис. 75, а). Начальная и конечная точки А и С разомкнутого теодолитного хода являются пунктами опорной сети, координаты которых известны. С каждого из конечных пунктов должно быть видно хотя бы по одному пункту опорной сети, например В и D. Дирекционные углы исходных сторон &ВА и &CD известны. Непосредственная привязка хода заключается в измерении на конечных пунктах А и С примычных углов А, 'А и с, 'с между исходными направлениями АВ и CD и, соответственно, первой и последней сторонами хода.

3. Теодолитный ход не примыкает к пунктам опорной сети. В этом случае от ближайшего пункта опорной сети прокладывают специальный теодолитный ход до одной из сторон теодолитного хода (рис. 77, а); с целью контроля измерений и повышения надежности привязки привязочный ход А-К-2-1-N-M-A должен быть замкнутым. На исходном пункте А и точке 1 теодолитного хода измеряют примычные углы А и 'А, 1 и,1

Если вблизи теодолитного хода расположены как минимум два пункта геодезической опорной сети, например А и В (рис. 77, б], с которых имеется видимость на одну из точек хода, то его привязка может быть выполнена прямой геодезической засечкой. Для этого на исходных пунктах А и В измеряют горизонтальные утлы ßА и ßв между исходной стороной и направлениями на определяемую точку. В точке / измеряют примычные углы 1 и 2.

При наличии видимости с определяемой точки (рис. 77, в) на три пункта опорной сети А, В и С привязка осуществляется обратной геодезической засечкой. В этом случае с определяемой точки 1 измеряют углы & и ß между направлениями на исходные пункты, координаты которых известны. Эти данные позволяют вычислить координаты точки 1 (X1, y1). Для передачи дирекционного утла на сторону 1—2 теодолитного хода измеряют примычные углы 1’2 и 3.

4. В районе прокладки теодолитного хода отсутствуют пункты опорной сети. В этом случае дирекционные утлы одной или нескольких сторон хода могут быть вычислены, исходя из значений истинных азимутов направлений А, которые устанавливаются на основе астрономических наблюдений небесных светил либо определяются с помощью гиротеодолита. Зная величину сближения меридианов у, рассчитывают дирекционные утлы определяемых направлений по формуле

a = А — у.

С помощью буссоли, установленной на теодолите, можно измерить магнитные азимуты Ам одной или нескольких сторон теодолитного хода и с учетом величин склонения магнитной стрелки δ и сближения меридианов у определить дирекционные углы этих сторон по формуле

а = Ам+ δ — у.

Координаты начальной точки теодолитного хода задаются условно.

Съемка ситуации местности заключается в определении положения характерных точек контуров и местных предметов относительно вершин и сторон теодолитного хода. Съемка может выполняться одновременно с прокладкой теодолитного хода либо независимо.

Результаты измерений при съемке заносят в абрис. Абрисом называется схематический чертеж, масштаб которого принимается произвольным. На абрисе показывают взаимное расположение вершин теодолитных ходов, линий и снимаемых объектов со всеми числовыми результатами измерений и пояснительными записями. Абрис ведется в карандаше четко и аккуратно. Он является основным документом съемки и служит материалом для составления плана местности.

Способы съемки ситуации. В зависимости от характера местности и расположения контуров относительно теодолитных ходов применяют тот или иной способ съемки ситуации. Основными из них являются следующие.

1. Способ перпендикуляров (ординат или прямоугольных координат) — применяется на открытой местности для съемки контуров вытянутой формы и местных предметов, расположенных вблизи сторон теодолитного хода. Сторона теодолитного хода (например, АВ, рис. 78, а) принимается за ось абсцисс, а точка А — за начало координат. Положение снимаемых точек 1, 2, 3 определится длинами перпендикуляров l1, l2, l3 и расстояниями d1 d2, d3 от точки А теодолитного хода до основания соответствующего перпендикуляра. Следовательно, для каждой характерной точки контура местности определяются прямоугольные координаты (абсциссы d1, d2, d3 и ординаты 11э 12э, 13), по которым эти точки можно нанести на план.

Измерение расстояний d1, d2, d3 производится стальной мерной лентой, укладываемой по створу линии АВ, а длин перпендикуляров l1, l2, l3— рулеткой с точностью до сотых долей метра при ясно выраженных контурах и до десятых долей метра в остальных случаях. Перпендикуляры небольшой длины (4 —8 м при съемках масштабов 1:500— 1:2000) восставляют на глаз, а при большей их длине — с помощью экера.

Из многих конструкций в практике наибольшее применение нашли двухзеркальные экеры. Двухзеркальный экер ЭД (рис. 79, а) состоит из четырехгранного корпуса, на внутренних поверхностях боковых граней которого закреплены два плоских зеркала под углом 45° одно к другому. В металлической оправе над зеркалами имеются окна. Для удержания прибора в рабочем положении к корпусу экера прикреплена ручка с крючком для подвешивания отвеса. Принцип действия экера состоит в том, что луч света, отраженный от двух плоских зеркал, пересекает свое первоначальное направление под углом, вдвое большим угла между зеркалами, т. е. под углом 90° (рис. 79, б].

Для построения перпендикуляра в точке С к линии АВ (см. рис. 79, б) встают с экером в точке С и поворачивают его так, чтобы луч от вехи В попал на зеркало 1. Отразившись от зеркала 1, луч попадает на зеркало 2, и наблюдатель видит в зеркале 2 изображение вехи В. Наблюдая через окно в оправе над зеркалом, наблюдатель дает указание помощнику выставить веху в направлении этого изображения, т. е. по линии CN. Угол между лучами С В и CN равен 90°.

Если в процессе съемки требуется опустить перпендикуляр из характерной точки контура М на сторону теодолитного хода АВ, то в точках В и М устанавливают вехи (рис. 79, в). Наблюдатель перемещается с экером по линии АВ до тех пор, пока изображение вехи В, видимое через окно экера, не окажется продолжением изображения вехи М, видимого в зеркале 2. Основание перпендикуляра С определяется на местности с помощью отвеса, подвешенного к рукоятке экера.

Перед началом работы экер следует проверить, т. е. убедиться в том, что плоскости его зеркал расположены под углом в 45°. Для этого становятся с экером в точке К (рис. 79, г), находящейся в створе линии АВ, и последовательно строят углы AKN и BKN. Если угол между зеркалами отличается от 45°, то выставленная в первом случае веха займет положение N1э, a во втором — N2. В этом случае посредине между вехами N1 и N2 устанавливают веху N и установочными винтами при одном из зеркал поворачивают его до тех пор, пока изображение вехи А (или В) в зеркале не совместится с изображением видимой в окно вехи N. Средняя квадратическая погрешность построения прямого угла двухзеркальным экером составляет 4'.

2. Способ полярных координат (полярных направлений) применяется на открытой местности для съемки отдельных местных предметов и характерных точек контуров, удаленных от теодолитного хода.

Сторона теодолитного хода АВ (см. рис. 78, б) принимается за полярную ось, а вершина А (или В) — за полюс. Для определения планового положения точек (например, 1 и 2) достаточно измерить горизонтальные утлы ß1э и ß2 между исходным направлением и направлениями на снимаемые точки и расстояния l1, l2 до этих точек.

Горизонтальные углы измеряются техническим теодолитом одним полуприемом, а расстояния — стальной лентой, нитяным или оптическим дальномером. Точкой установки теодолита при съемке ситуации полярным способом может служить одна из вершин теодолитного хода либо вспомогательная опорная точка на его стороне (точка О).

3. Способ биполярных координат (засечек). Для съемки труднодоступных точек на открытой местности целесообразно применять способ угловых засечек. Для этого в точках А и В (см. рис. 78, в) с помощью теодолита измеряют углы у, 5 между стороной теодолитного хода АВ и направлениями на снимаемую точку N. Точка N на плане будет получена в пересечении направлений, построенных по этим углам. Следует иметь в виду, что наиболее выгодным является случай, когда угол при засекаемой точке N близок к 90°. Засечки под углом менее 30° и более 150° дают неточные положения снимаемых точек.

При съемке доступных объектов с четкими очертаниями (здания, инженерные сооружения и т. п.), расположенных вблизи сторон теодолитного хода, можно использовать способ линейных засечек. Для 1/У этого на стороне теодолитного хода АВ (рис. 78, г) выбирают две вспо-

могательные точки О; и О2, отрезок Ъ между которыми является базисом. Из точек Ot и О2 лентой или рулеткой измеряют расстояния 1р 12 до снимаемой ситуации точки М. Пересечение линейных засечек отрезками /г, и /2 определит положение точки М на плане. При линейных засечках форма треугольника О{МО2 должна быть по возможности близка к равносторонней, а длины сторон — не превосходить длину мерного прибора.

 

 

4. Способ створов (промеров) применяется в случаях, когда границы ситуации пересекают стороны теодолитного хода или продолжение сторон (см. рис. 78, д), а также для определения положения вспомогательных опорных точек (точка О). Положение снимаемых точек 1, 2, 3 определится линейными промерами d1, d2, d3. Способ створов находит широкое применение при съемке застроенных территорий, особенно в сочетании его со способами перпендикуляров и линейных засечек.

5. Способ обхода применяется на закрытой местности для съемки важных объектов, которые из-за дальности и местных препятствий не могут быть засняты от вершин и сторон основного теодолитного хода. В этом случае вокруг снимаемого объекта (см. рис. 78, е) прокладывают дополнительный съемочный ход 1-2-3-4-5, который привязывают к основному ходу. Углы в съемочном ходе измеряют одним полуприемом, а стороны стальной лентой или с помощью нитяного дальномера (в коротких ходах). Границы контура снимают от сторон съемочного хода способом перпендикуляров.

Если контур снимаемого объекта имеет прямолинейные границы (сельскохозяйственные угодья, лесонасаждения, застройки и т. п.), то съемочный ход прокладывают непосредственно по границам объекта. Очертание этого хода в рассматриваемом случае и представит собой контур снимаемого объекта.

 

 

Билет № 15