Камеральные работы при теодолитной съемке

    Обработка полевых журналов,

   Целью теодолитной съемки является получение плана участка местности по результатам полевых измерений. Вычисление данных для составления плана и построение самих планов входят в состав камеральных работ.

       Обработка полевых материалов теодолитной съемки выполняется в следующей последовательности:

   1 Проверяют все записи и вычисления в полевых журналах и абрисах, при этом повторно вычисляют средние значения всех измеренных углов.

   2 По результатам двойных измерений линий теодолитных ходов вычисляют средние значения длин. Для тех линий, где углы наклона более 2^о, определяют горизонтальные проложения. Затем вычисляют длины линий, которые определялись как неприступные расстояния.

   3 Составляют схематические чертежи теодолитных ходов с указанием средних значений углов и горизонтальных проложений сторон.

   4 Составляют схемы привязок теодолитных ходов к опорным пунктам геодезических сетей.

   Все последующие вычисления по определению координат замкнутого и разомкнутого теодолитных ходов производят в специальной ведомости.

   Вычисление координат точек   замкнутого теодолитного хода

   Исходными данными для обработки замкнутого теодолитного хода являются координаты начальной точки X₁, Y₁ и дирекционный угол начальной линии хода α_1,2 (рисунок 11.1). Эти исходные данные определяются по результатам привязки теодолитного хода к пунктам государственной геодезической сети или выбираются независимо в условной системе координат.

   В соответствии с исходными данными и результатами полевых измерений углов β и длин сторон d необходимо вычислить координаты других точек замкнутого теодолитного хода (2–6). Обработка результатов полевых измерений ведется в следующей последовательности:

   1. Уравнивание углов замкнутого теодолитного хода.

   2. Вычисление дирекционных углов сторон замкнутого теодолитного хода.

   3. Уравнивание приращений координат и вычисление координат замкнутого теодолитного хода.

Уравнивание углов и приращений координат в разомкнутом теодолит.ходе

   Камеральная обработка разомкнутого теодолитного хода проводится в той же последовательности, что и для замкнутого теодолитного хода, за исключением вычислений по определению теоретической суммы углов и теоретической суммы приращений координат в разомкнутом теодолитном ходе. Рассмотрим эти вопросы более подробно. Пусть между исходными сторонами CA и BD проложен разомкнутый теодолитный ход (рисунок 11.6) в котором  измерены  правые  по ходу углы β₀, β₁, β₂, β₃, β_n и длины сторон d₁, d₂, d₃, d₄.

 

 

Рисунок 11.6 – Разомкнутый теодолитный ход    

 

Обозначим дирекционные углы исходных сторон СА и BD соответственно α_нач и α_кон, тогда согласно рисунку 11.6 и формуле вычисления дирекционных углов (11.9) получим:

                                       α_{А, 1} = α_нач + 180^о – β₀;

                                       α_{1, 2} = α_{А, 1} + 180^о – β₁; 

                                       α_{2, 3} = α_{1, 2} + 180^о – β₂;

                                       α_{3, В} = α_{2, 3} + 180^о – β₃;

                                       α_кон = α_{3, В} + 180^о – β_n.

 

   Cкладывая по столбцу данные равенства, будем иметь:

 

α_кон = α_нач + 180^оn – Σβ.

 

   Тогда теоретическая сумма углов в разомкнутом теодолитном ходе

 

                                   Σβ_теор = α_нач + 180^оn – α_кон.

 

   Если сумму измеренных углов хода обозначить Σβ_пр., то угловую невязку в разомкнутом теодолитном ходе можно вычислить по формуле

 

                      f_β = Σβ_пр – Σβ_теор = Σβ_пр – (α_нач + 180^оn – α_кон).

 

      После уравнивания углов разомкнутого теодолитного хода приступают к вычислению дирекционных углов всех линий хода, которые выполняют по формуле (11.9). В конце этих вычислений необходимо точно получить дирекционный угол конечной стороны α_кон., что покажет правильность выполненного расчета.

   Вычисление теоретической суммы приращений координат в разомкнутом теодолитном ходе. Разомкнутый теодолитный ход проложен между опорными точками А и В с известными координатами Х_А, Y_A и X_B, Y_B (см. рисунок 11.6). На основании формулы вычисления координат точек (11.13) можно записать:

                           Х₁ = Х_А + ΔХ_{А, 1};           Y₁ = Y_A + ΔY_{A, 1};              

                           Х₂ = Х₁ + ΔХ_{1, 2} ;                Y₂ = Y₁ + ΔY_{1, 2};

                              Х₃ = Х₂ + ΔХ_{2, 3};          Y₃ = Y₂ + ΔY_{2, 3};

                           ……………….           ………………

                           Х_В = Х₃ + ΔХ_{3, В};          Y_B = Y₃ + ΔY_{3, B}.

 

   Cкладывая по столбцу левые и правые части равенств соответственно найдем, что теоретически

                                            

                                           Х_В = Х_А + ΣΔХ;

                                           Y_B = Y_A + ΣΔY,

откуда

                                         ΣΔХ_теор = Х_В – Х_А;

                                         ΣΔY_теор = Y_B – Y_A.  

 

   Однако ввиду неизбежных случайных погрешностей, которые возникают при угловых и линейных измерениях, практическая сумма приращений координат не будет точно равна теоретической сумме приращений координат.

 

68. Составление планов теодолитной съемки

   Основными документами для составления планов теодолитной съемки являются журнал полевых измерений и абрис. Существует несколько способов построения планов теодолитной съемки.

   1. Построение планов по измеренным углам и длинам сторон. Для построения плана этим способом необходимо иметь все внутренние углы и длины сторон теодолитного хода, а также дирекционный угол исходной стороны.

   Посередине листа чертежной бумаги прочерчивают тонкую линию – направление меридиана (рис. 11.7). Затем намечают первую точку замкнутого хода с таким расчетом, чтобы он разместился примерно в середине листа. После этого при помощи транспортира проводят из точки 1 линию 1 – 2 под заданным дирекционным углом и откладывают ее длину в масштабе плана. При точке 2 строят транспортиром угол β₂, вправо по ходу лежащий, и прочерчивают направление линии 2 – 3 и откладывают в масштабе длину этой линии, получая точку 3, и т. д. В конечном результате, прочертив направление последней линии  (на рис. 11.7 это линия  5 – 1) и отложив ее длину, из-за неизбежных погрешностей, которые накапливаются при построении плана, полигон не замкнется. Величина отрезка 1 – 1' будет характеризовать невязку в периметре полигона. Эта невязка не должна превышать 1:200 периметра. Если невязка допустима, то полигон необходимо графически уравнять методом параллельных линий.

       

2. Построение плана по дирекционым углам. Этот способ несколько точнее предыдущего, так как здесь погрешности графического построения направления предыдущих линий не будут влиять на точность построения направлений последующих линий. Каждая линия в этом способе строится на плане по заранее вычисленным дирекционным углам или румбам. Внутренние углы используются здесь только для контроля в процессе работы.

   Для построения плана берут лист чертежной бумаги, намечают первую точку хода и от направления меридиана откладывают дирекционный угол α_1,2 и по полученному направлению в масштабе плана откладывают длину линии 1 – 2 (рисунок 11.9). Затем при точке 2 проводят направление осевого меридиана, от которого откладывают дирекционный угол и длину линии 2 – 3 и т. д. В конце построения из-за неизбежных графических погрешностей получится невязка в периметре хода (величина 1 – 1'), которая не должна быть больше 1:300. Уравнивание невязки теодолитного хода производится также методом параллельных линий, как и в предыдущем способе.                            

      3. Составление плана по координатам. Данный способ можно применять после вычисления координат точек теодолитного хода. Основным преимуществом его является то, что здесь нет возрастающего накопления погрешностей в положении точек.

   Для удобства нанесения точек на план и для повышения точности его, на листе чертежной бумаги строят сетку квадратов, которая  называется                     к о о р д и н а т н о й    с е т к о й.   Построение сетки квадратов можно выполнять с помощью измерителя и масштабной линейки или с помощью линейки Дробышева.

   Проводим на листе чертежной бумаги с его углов две диагонали (рисунок 11.10). Затем с помощью циркуля-измерителя откладываем из точки пересечения диагоналей (точка a) произвольные, но равные отрезки на диагоналях (ab, ac, ad, ae). Соединим концы отрезков и получаем прямоугольник, на сторонах которого откладываем равные отрезки по 10 или 5 см. Соединив соответствующие противоположные точки на сторонах прямоугольника получаем, сетку квадратов. В сетке квадратов проверяют равенство сторон квадратов и диагоналей в каждом квадрате. После построения и проверки сетки квадратов производят ее оцифровку, которую выполняют с таким расчетом, чтобы все точки хода разместить в пределах сетки квадратов.

       

   После нанесения точек теодолитных ходов на план приступают к нанесению ситуации местности в строгом соответствии с данными абриса. При этом процесс и способы построения точек ситуации на плане будут аналогичны соответствующим полевым действиям при съемке этих точек на местности, с той только разницей, что при построении плана роль землемерной ленты выполняет измеритель с масштабной линейкой, роль теодолита – транспортир, а роль экера – прямоугольный треугольник. Обычно вначале строят ситуацию, заснятую по сторонам основного замкнутого хода, а затем – по сторонам внутреннего разомкнутого хода. После нанесения ситуации план оформляют в соответствии с общепринятыми условными знаками.