Геодезичекие измерения Угловые измерения Угловые измерения Нивелирование Нивелирование Спутниковые измерения Спутниковые измерения Оптический дальномер Оптический дальномер Способы закрепления геодезических пунктов Способы закрепления геодезических пунктов Лекция 4, 2013 г

Угловые измерения Отсчеты по вертикальному и горизонтальным кругам теодолита. Принцип измерения углов теодолитом Отсчетное (микрометренное) устройство Отсчет: верт. угол = – 0° 32 горизонт. угол β = 7° 08 1

Угловые измерения Измерение горизонтального угла между точками А и В местности (рис., слайд 1) сводится к наведению на них трубы и отсчетам по лимбу а и b, определяющим проекцию коллимационной плоскости на горизонтальную. Тогда горизонтальный угол равен: = b – a. Вертикальные углы отсчитываются от некоторых линий относимости измерений. За такие линии приняты отвесная линия VV / и перпендикулярная к ней, горизонтальная линия ОН /. Вертикальный угол между проекцией направления на горизонтальную плоскость и между направлением на данную точку называют углом наклона ( А, В ). Способ круговых приемов был предложен В. Я. Струве в первой половине XIX века, но до сих пор не потерял своего значения. Если в геодезической сети наблюдают более двух направлений (рис., слайд 3), при закрепленном лимбе наводят трубу поочередно на все направления, начиная и завершая первым. 2

Угловые измерения 3 1- й полу прием 2- й полу прием При таком способе измерений, алидаду сначала вращают только по ходу часовой стрелки (1- й полу прием) и берут отсчеты a, b, c, d, e, a, а затем, после перевода трубы через зенит, – против хода (2- й полу прием), отсчеты по лимбу следуют в порядке a /, e /, d /, c /, b /, a /. замыканием горизонта Второе наведение на начальное направление, называемое замыканием горизонта, выполняют для контроля за неподвижностью подставки и лимба прибора в течение полу приема и используют различно, чаще всего, распределяя полученную разницу в отсчетах с обратным знаком, пропорционально номеру направления, считая начальное нулевым. По каждому направлению из двух полу приемов выводят среднее, получают значение направления из одного приема в виде а 1 = (а + а / )/2, b 1 = (b + b / )/2, c 1 = (c + c / )/2, d 1 = (d + d / )/2, e 1 = (e + e / )/2, a 1 * = (a * + a / * )/2. Величина горизонтального угла равна разности отсчетов соответствующих направлений. Например, величина угла АОС при одном приеме равна а 1 – с 1 (О – точка установки теодолита, вершина угла). Таких приемов делают несколько: на пунктах триангуляции 2, 3, 4 классов соответственно – 12; 9; 6, а в сетях полигонометрии –18; 12; 9

Угловые измерения 4 При измерении горизонтальных углов способом приемов в полигонах обычно наблюдают два направления – заднее и переднее. Например, полигон состоит из пяти пунктов (см. рис.). Тогда на пункте 1 мы наблюдаем заднее направление на пункт 5 и переднее на пункт 2. Методика измерения угла следующая. После установки и юстировки теодолита на точке 1, зрительную трубу наводят на точку 5 и записывают отсчет в журнал теодолитной съемки. Открепив алидаду, наводят на точку 2 и записывают отсчет. Вычисляют и записывают измеренный угол. Выполнен первый полу прием. Зрительную трубу прибора переводят через зенит и поворачивают алидаду на угол Выполняют второй полу прием аналогично первому. Если разность углов в полу приемах не превышает двойной точности теодолита (2t), вычисляют средний угол и записывают результат в журнал.

Угловые измерения 5 Способ повторений. Данный способ применяется при прокладке вытянутых ходов (см. рис.). Суть его заключается в следующем. После установки теодолита на точке 2, визируют точку 1 з (заднюю) и берут отсчет О 1 Открепляют алидаду и визируют точку 3 п (переднюю), берут отсчет О 3. Далее, не трогая винтов алидады, открепляют лимб и снова наводят на точку 1 з – отсчет О / 1 соответствует при этом отсчету О 3. Снова открепляют алидаду и наводят на точку 3 п, берут отсчет О / 3. Таким образом, угол измерен дважды и равен: = 1/2 (О / 3 – О 1 ), для контроля лев = О 3 – О 1. Описанная методика соответствует одному полному повторению. Для увеличения точности можно использовать несколько повторений. лев и пр – левый и правый по ходу съемки углы. Для получения пр необходимо изменить порядок вычислений, т. е. пр = О 1 – О 3 или пр = 360 – лев.

Угловые измерения 6 Если теодолит имеет уровень при алидаде вертикального круга, то вертикальный угол равен разности отсчетов по вертикальному кругу – при визировании на цель и при нулевом положении уровня при КП и КЛ. Когда уровень при алидаде вертикального круга отсутствует, угол наклона находится из выражений = КЛ – М0, = М0 – КП, М0 (место нуля) = (КЛ + КП)/2. Величины отсчетов при КЛ записывают в журнал теодолитной съемки. Контролем измерения углов наклона является постоянство значения места нуля при наблюдении с данной станции задней и передней точек (допустимое расхождение М0 – 1,5 / для теодолитов Т30). При измерении углов наклона (вертикальных углов) кроме отсчетов по вертикальному кругу необходимо знать высоту прибора i и высоту визирования v. Измерение вертикального угла производится следующим образом. Наводится средний горизонтальный штрих сетки нитей на метку цели, соответствующую высоте визирования.

Угловые измерения 7 точек стояния точек визирован Горизонтальные углы Углы наклона Измеренная длина линии, горизонтальное проложение, м Схема хода и абрис Отсчеты по горизонтальному кругу Угол Среднее из углов º / º / º / º / , – 2 189,04 (12) 189,00 (13) Сред. 189,02 (14) ГП – 189,00 (15) (16) Журнал теодолитной съемки Дата_1 апреля 2013 г. Прибор__2Т30П___ Условия работы___солнечно, Т = +15˚ С__ Исполнитель__Тетерин___

8Нивелирование Нивелирование – процесс определения превышений между точками, выполняемый для последующего вычисления отметок (высот) точек в абсолютной или относительной системе высот. Высоты бывают абсолютные, условные и относительные. Абсолютные высоты Абсолютные высоты отсчитывают от исходной уровенной поверхности среднего уровня океана или моря (в России это нуль Кронштадтского футштока горизонтальная черта на медной пластине, прикрепленной к устою моста через обводной канал в г. Кронштадте). Условной высотой Условной высотой называется отвесное расстояние от точки земной поверхности до условной уровенной поверхности любой точки, принятой за исходную (нулевую). Относительной высотой Относительной высотой, или превышением, h, точки называется высота ее над другой точкой земной поверхности (например, точки В над точкой А).

9Нивелирование Геометрическое нивелирование по сравнению с другими видами нивелирования является наиболее точным. Оно осуществляется посредством отсчетов при помощи горизонтального луча визирования по вертикально поставленным в данных точках рейкам. При геометрическом нивелировании применяются нивелиры, конструкция которых такова, что он обеспечивает горизонтальность визирного луча. Пусть требуется определить превышение точки В над точкой А (см. рис.). Рис. Геометрическое нивелирование

10Нивелирование С этой целью установим нивелир посередине между точками А и В и поставим на них рейки Р А и Р В. Нивелирование ведется в направлении от точки А к точке В, поэтому рейка Р А будет задней (Р Аз ), а рейка Р В – соответственно передней (Р Вп ). Тогда отсчет по задней рейке будет выражаться числом а, по передней – числом b. Из рисунка видно, что превышение равно: h = a – b. Таким образом, можно сделать вывод, что превышение между точками равно разности отсчетов по рейкам, установленным на этих точках. Если расстояние между точками значительно или превышение между ними настолько велико, что с одной станции нивелирование произвести невозможно, то оно осуществляется путем ряда последовательных установок прибора. Превышение конечной точки над начальной равно сумме превышений или сумме задних отсчетов без суммы передних. Если абсолютная отметка H А точки А известна, то Н В = Н А + h. Для научных и практических целей на земной поверхности создана сеть надежно закрепленных точек, абсолютные отметки которых определены с высокой точностью.

11Нивелирование Тригонометрическое нивелирование выполняется при помощи наклонного визирного луча теодолита или тахеометра и предназначено для определения превышений между точками в тех случаях, когда применение геометрического нивелирования затруднительно и не обусловлено требованиями высокой точности или вовсе невозможно. Такие условия возникают в тех случаях, когда превышение имеет большое значение на ограниченном пространстве, то есть в горной местности, на крутопадающих склонах, наклонных горных выработках и других случаях. Для определения разности высот (превышения) точек 1 и 2 методом тригонометрического нивелирования необходимо знать расстояние l 1-2 между этими точками и угол наклона δ 1-2 створа этих точек. В зависимости от типа теодолита применяют различные формулы для вычисления δ. При использовании теодолита Т30 эти формулы выглядят следующим образом: δ = КЛ – М0 = М0 – КП, М0 = где КП и КЛ – отсчеты по вертикальному кругу при круге лево и круге право; М0 – место нуля вертикального круга (отсчет по вертикальному кругу, когда визирная ось трубы параллельна касательной к уровенной поверхности, горизонтальной линии).

12Нивелирование Одностороннее тригонометрическое нивелирование Одностороннее тригонометрическое нивелирование. Теодолит устанавливается на одну из точек, между которыми определяется превышение (рис. 5.21); на вторую точку устанавливается нивелирная рейка. Берутся отчеты v (по рейке), КП и КЛ (по вертикальному кругу теодолита). Расстояние l измеряется дальномером или рулеткой, а i – рулеткой. Превышение между точками определяется по формуле Тригонометрическое нивелирование из середины Тригонометрическое нивелирование из середины (см. рис. Слайд 13). Формулы для расчета превышения: – при использовании по одной визирной цели на задней и передней точках:

– при использовании по две визирные цели (без измерения расстояния между точками): 13Нивелирование Рис. Схема тригонометрического нивелирования из середины верхний и нижний отсчеты по задней рейке; верхний и нижний отсчеты по передней рейке; углы наклона, образованные визированием на верхнюю и нижнюю задние цели соответственно; углы наклона, образованные визированием на верхнюю и нижнюю передние цели соответственно.

14 Спутниковые измерения Спутниковые приемники Спутниковые приемники (рис.) используются в различных областях деятельности человека: геодезии, землеустройстве, городском и земельном кадастрах, строительстве инженерных сооружений, в геологоразведке, а также в работе бортовых компьютеров самих спутников, самолетов, морских судов и автомобилей. ГЛОНАСС GPS В России активно внедряются комплексы систем ГЛОНАСС (Глобальные навигационные спутниковые системы) и GPS (Global Positioning System). Эти системы используются для определения местоположения в любой точке земной поверхности с помощью многоканальных спутниковых радиочастотных сигналов. GPS-результаты представляются в цифровом виде и могут быть легко экспортированы в картографические или географические информационные системы. Круглосуточное определение координат объектов при любых погодных условиях в любой точке Земного шара. Точность GPS-определений мало зависит от погодных условий (дождя, снега, высокой или низкой температуры, а также влажности). Не требуется прямой видимости между пунктами. Благодаря автоматизации измерений сведены к минимуму ошибки наблюдателей. GPS позволяет значительно сократить сроки проведения работ по сравнению с традиционными методами.

15 Оптический дальномер Оптические дальномеры существуют двух типов: с постоянным и переменным параллактическими углами. Геодезические приборы технической точности (Т30, Т60, Н-3) снабжены нитяными (оптическими) дальномерами с постоянным параллактическим углом. Расстояние l на рейке между точками встречи дальномерных лучей с рейкой будет тем больше, чем дальше будет отстоять рейка от инструмента. По отрезку l на рейке и определяют расстояния от инструмента до точек местности. Формула для определения расстояния нитяным дальномером d = C l + q Постоянная дальномера С в приборах технической точности (Т30, Н-3) равна 100, тогда d = 100 l + q В зависимости от условий точность измерения расстояний нитяным дальномером может изменяться от 1/200 до 1/1000. Основную долю ошибок составляют погрешности отсчета по рейке, вертикальная рефракция, неодновременность отсчета по верхней и нижней нитям.

16 Способы закрепления геодезических пунктов Геодези́ческий пункт точка, особым образом закреплённая на местности (в земле, реже на здании или другом искусственном сооружении), и являющаяся носителем координат, определённых геодезическими методами. Геодезический пункт является элементом геодезической сети, которая служит геодезической основой топографической сьемки местности и ряда других геодезических работ. На местности геодезические пункты отмечаются центрами и опознавательными знаками. Типы центров и опознавательных знаков бывают самые разноообразные; они зависят от типа и точности геодезической сети, от климатических, почвенных и других характеристик местности. Геодезические пункты должны быть достаточно прочными и долговечными, чтобы сохранить неизменное положение центра в течение длительного времени, и находиться в удобном месте, обеспечивающем быстрое его обнаружение и опознавание.

конструкции центров пунктов 17 Способы закрепления геодезических пунктов а – для районов с сезонным промерзанием грунтов б – для районов с сезонным оттаиванием грунтов

18 Способы закрепления геодезических пунктов конструкции центров пунктов в – скальная марка г – стенной центр

19 Способы закрепления геодезических пунктов а – металлическая пирамида б – сложный сигнал. наружные знаки

Данную презентацию и другие материалы по дисциплине Вы найдете в сети Интернет на сайте: Спасибо за внимание