Горизонтальне знімання в масштабах 1:2000 - 1:500.

 

До проведення вимірювань у полі проводять огляд, перевірку і юстування теодоліта, екера та стрічки. Крім цього стрічку компарують на компараторі.

Результати перевірки та юстування теодоліта, бусолі, екера та екліметра заносяться в зошит перевірок приладів.

Проводяться поперередньо-навчальні заняття: вимірювання горизонтальних кутів методом прийомів з одночасним вимірюванням за допомогою бусолі магнітних азимутів; провішування ліній та вимірювання їх мірною стрічкою; ведення журналу та зарису при зніманні ситуації, вздовж однієї-двох ліній.

 

Знімання частково забудованої ділянки проводиться

в наступній послідовності:

1. Рекогностування та закріплення точок теодолітного ходу. Загальна кількість вершин теодолітних ходів береться з розрахунку 1-2 вершини на одного студента бригади, враховуючи, що довжини сторін повинні знаходитися в межах від 20 до 350 м. Всі точки ходу окопують.

2. Центрування теодоліта і марок проводиться за допомогою труби теодоліта з точністю до 3 мм, або виска - 5-10 мм.

3. Прив'язка до пунктів геодезичної основи.

4. Горизонтальні кути вимірюють способом прийомів з обов'язковим переставленням лімба (приблизно на 90°) між півприйомами. Допустиме розходження значень кутів між півприйомами - 45" для теодолітів типу Т-30.

5. Вертикальні кути вимірюють в прямому і зворотньому напрямах при двох положеннях вертикального круга, (висоту приладу та візирних цілей вимірюють з точністю 1см).

6. Лінії вимірюють стрічкою в прямому та зворотньому напрямках. Якщо вимірювана лінія має декілька точок перегину, то вимірювання: проводять по частинах з обов'язковим виміром кутів нахилу кожного відрізка.

7. Ситуацію з чіткими контурами знімають інструментально за допомогою теодоліта, екера, стрічки та рулетки відомими способами.

8. Прокладають діагональний теодолітний хід для знімання ситуації.

9. Результати вимірювань записують в польовий журнал. Абис викреслюють олівцем відповідно до умовних знаків. Виправлення в журналі та перемальовування зарису забороняється.

10. Камеральні роботи. Обчислення прямокутних координат вершин теодолітних ходів. Складання та викреслювання планів ділянки теодолітного знімання в масштабі 1:500 - 1:2000 (вказується викладачем).

11. Польовий контроль.

 

МЕНЗУЛЬНЕ ЗНІМАННЯ

План

 

1. Сутність мензульного знімання

2. Будова та перевірки мензули.

3. Перевірка приладу мензули

4. Прилади для мензульного знімання

5. Перевірки кіпрегеля

6. Установлення мензули

7. Робоча основа мензульного знімання

8. Пряма засічка на мензулі

9. Комбінована засічка

10. Розв'язування задачі про четверту точку (Задача Потенота)

10.1. Розв'язування задачі Потенота способом поворотів планшета

10.2. Розв'язування задачі Потенота способом Болотова

10.3. Розв'язування задачі Потенота способом послідовних наближень

11. Геометрична мережа

12. Мензульні ходи. Перехідні точки.

13. Обчислення координат точок з метою видовжень коротких ліній

14. Підготовка планшета до роботи

15. Знімання контурів та рельєфу

16. Кальки висот і контурів

17. Графічне оформлення топографічної карти.

18. Зведення рамок суміжних топографічних планшетів

 

 

1. Сутність мензульного знімання

Мензульним, називають топографічне знімання, яке виконують за допомогою мензули і кіпрегеля. Топографічним називають знімання, яке виконують для отримання знімального оригіналу топографічної карти, а також отримання інформації в іншій (наприклад цифровій) формі. Знімальний оригінал - викреслений згідно з умовними знаками матеріал топографічного знімання.

Мензула (рис.2) це столик для викреслювання карти місцевості.

Кіпрегель (рис.З) - геодезичний прилад, яким візують на характерні точки місцевості, вимірюють віддалі і перевищення.

Мензульне знімання є кутонарисним зніманням: на відміну від тахеометричного знімання горизонтальні кути не вимірюють, а безпосередньо в процесі знімання на кожній станції відкладають на карті, топографічна карта в олівці складається безпосередньо в полі.

Для побудови на карті горизонтального кута місцевості ABC (рис.1) мензулу з прикріпленим на ній планшетом встановлюють в точці В, в точках А і С встановлюють рейки або тички. Планшет - прозорий пластик, що мало деформується, або цупкий папір, наклеєний на фанеру чи алюміній, з нанесено координатною сіткою та точками геодезичної основи. На ньому в процесі топографічного знімання створюють польовий оригінал карти. Зорову трубу кіпрегеля спрямовують на точку А і вздовж лінійки кіпрегеля прокреслюють напрям bа. Потім зорову трубу спрямовують на точку С і прокреслюють напрям bс. На перетині прокреслених напрямів отримують кут β - проекцію кута ABC місцевості на площину планшета. Щоб ця проекція була горизонтальною проекцією кута місцевості, необхідно, щоб поверхня мензули, а відповідно і планшета, була горизонтальною, а точка b і відповідна точка В місцевості знаходились на одній прямовисній лінії.

 

 

 

Рис.1.Схема побудови кута місцевості на планшет

 

Вимірявши віддалі від точки В до точок А і С нитковим віддалеміром і, відклавши їх на відповідних лініях, отримують точки а і с, які і є проекціями точок А і С на горизонтальну площину. Якщо в точках А і С поставити рейки, то методом тригонометричного нівелювання можна визначити перевищення і висоти точок А і С. За визначеними висотами точок безпосередньо в полі рисують рельєф місцевості горизонталями.

2. Будова та перевірки мензули.

До складу мензульного комплекту входять мензула, кіпрегель, орієнтир-бусоль, рейки, центрувальна вилка, топографічна парасоля. Латинською мовою mensula означає столик. Він служить для прикріплення до неї планшета, на якому, за допомогою кіпрегеля, виконують топографічне знімання.

Мензули поділяють на мензули з металевою підставкою, у якої дошка має розміри 60 х 60 х 3 і полегшені мензули з дошками 60 х 60 х 2см.

Мензула з металевою підставкою (рис.2) складається із трегера та корпуса підставки 4 з трьома підіймальними гвинтами, трьох гвинтів, якими підставка прикріпляється до мензульної дошки 1. У корпусі підставки розташовані навідний і закріплювальний гвинти.

Полегшена мензула складається із мензульної дошки і диска. Дошка повертається на диску, який скріплюють з дошкою становим гвинтом. Якщо становий гвинт закріплено, дошку можна повертати на невеликі кути у горизонтальній площині за допомогою навідного гвинта, один бік якого вкручується у гайку, прикріплену до дошки, а другий до водильця, яке скріплене із диском. Диск можна нахиляти за допомогою трьох підіймальних гвинтів, які вкручуються у гайки трегера. Трегер трьома гвинтами скріплюється з головкою штатива. Становий гвинт скріплений із мензульною дошкою.

 

 

Рис.2. Мензула

 

 

Центрувальна вилка 3 призначена для центрування точок планшета над точками місцевості.

Бусоль 2 призначена для орієнтування планшета за магнітним азимутом.

Рейки, як правило, розсувні, що дає змогу встановити нуль рейки на необхідну висоту.

Перевірка штатива.

Умова. Штатив повинен забезпечувати незмінність положення мензули під час вимірювань.

Для перевірки цієї умови, на мензулу установлюють кіпрегель. Трубу кіпрегеля спрямовують на точку і прикладають бокові зусилля до головки штатива. Після зняття зусилля труба повинна повернутися на спостережувану точку. Допуск - товщина штриха сітки. В разі необхідності усувають причини ненадійного скріплення ніжок з наконечниками та головкою штатива.

 

Перевірка обертання підіймальних гвинтів.

Умова. Обертання підіймальних гвинтів у підставці повинно бути плавним; хитання гвинтів - недопустиме.

Перевірку виконують так само, як і для штатива. Зусилля прикладають до корпуса підставки. Після зняття зусилля сітка ниток повинна повернутися в початкове положення. Допуск – товщина штриха сітки. Для проведення юстування підіймальний гвинт повертають до тих пір, доки отвір в його кожусі буде збігатися з отвором в регулювальній гайці. Під час виправлення вставляють шпильку в ці отвори і, обертаючи шпилькою регулювальну гайку разом з кожухом головки, усувають хитання гвинтів і добиваються однакових моментів обертання у всіх підіймальних гвинтах.

Перевірка мензули

1. Мензула повинна бути стійкою. Кіпрегель встановлюють на мензулі і спрямовують його трубу на віддалену точку. Прикладають невеликі зусилля (вертикальні і горизонтальні) до країв дошки. Після зняття зусилля труба кіпрегеля повинна повернутися на спостережувану точку. Якщо умова не виконується, то усувають причини ненадійного скріплення дошки з підставкою та хитань підіймальних гвинтів. Допуск - три товщини сітки ниток.

2. Поверхня мензульної дошки повинна бути площиною. Прикладають ребро перевіреної лінійки до мензульної дошки в різних напрямах. Щілина між лінійкою і дошкою не повинна перевищувати 0,5мм. Виявлені нерівності усувають в столярні.

3. Поверхня мензульної дошки повинна бути перпендикулярною до її осі обертання. На середині приведеної в горизонтальний стан дошки встановлюють кіпрегель і обертають дошку навколо своєї осі. Під час обертання дошки, бульбашка рівня на лінійці кіпрегеля не повинна відхилятися від середини більше 2-3 поділок.

3. Перевірка приладу мензули

Бусоль.

1. Стрілка бусолі повинна бути добре намагніченою і мати достатню чутливість. Встановлюють бусоль на горизонтальну площину і відкріпляють її аретир. Беруть відлік одного з кінців стрілки. Виводять стрілку із рівноваги залізним предметом і знову беруть відлік. Якщо відліки відрізняються більше ніж їхня подвійна точність, то бусоль здають у майстерню.

2. Кінці стрілки бусолі повинні лежати в площині градусних кілець. Якщо умова не виконується, то пересувають тягарець, який прикріплено до одного з кінців стрілки на необхідну величину.

3. Магнітна стрілка бусолі не повинна мати ексцентриситету. Беруть відліки обох кінців стрілки. Якщо відліки відрізняються більше, ніж на подвійну точність відліку, то стрілку вигинають у майстерні на необхідну величину.

4. Нульовий діаметр градусних кілець повинен бути паралельним до робочих країв корпуса бусолі. Умову перевіряють вимірюванням віддалі між поділками нульового діаметра і робочими краями бусолі. Допустиме розходження 0,1мм. Виправлення проводять у майстерні.

Центрувальна вилка.

1. Кінець, горизонтально розташованого вказівника центрувальної вилки, повинен збігатися з ниткою виска. Прикладають кінець вказівної планки до точки на горизонтально розташованому планшеті і відмічають проекцію виска. Повертають центрувальну вилку на 180° і прикладають до цієї ж точки на планшеті. Проекція виска повинна збігатися з попередньою. Якщо ні, то переміщають місце скріплення виска з вилкою на половину розходження проекцій.

4. Прилади для мензульного знімання

Кіпрегелі випускають двох видів: КН та КН-К. Кіпрегель в перекладі з німецької означає кірреп - перекидати та regel - лінійка. Цей геодезичний прилад призначений для вимірювання перевищень, віддалей, вертикальних кутів і графічних побудов напрямів під час виконання топографічного знімання. Кіпрегелі використовують у комплекті з мензулою. Сучасні кіпрегелі - номограмні, вони дозволяють безпосередньо на рейці визначити горизонтальну проекцію віддалі та перевищення. Кіпрегель КН (рис.3) має апохроматичну зорову трубу, що дає пряме зображення. Зорова труба, і лінійка прикріплені до колонки. Труба кіпрегеля складається із: об'єктива; фокусувального гвинта; окуляра, який можна встановлювати з різних боків візирної осі, під кутом до неї; закріплювального гвинта труби і співвісного з ним навідного гвинта. В корпусі вмонтовано циліндричний рівень при вертикальному крузі (на рис. видно тільки його дзеркало), його навідний гвинт, з протилежного боку цього гвинта на корпусі під кришкою є виправний гвинт згаданого рівня. Вертикальний круг (ВК) знаходиться в кожусі. Кожух з трубою є суцільним корпусом. Під час обертання труби ВК нерухомий. Рівень при трубі має виправні гвинти, що знаходяться під кришкою.

 

 

Рис.3. Кіпрегель КН

 

До основної лінійки, на шарнірах прикріплена додаткова лінійка. В пазах цієї лінійки пересувається масштабна лінійка з пуансоном. В комплект входять масштабні лінійки з масштабами 1:1000, 1:2000, 1:2500 і 1:5000. На основній лінійці встановлено циліндричний рівень, що має виправні гвинти. Приблизне візування виконують за допомогою прицілу.

Поле зору КН (рис.4) аналогічне до поля зору номограмного тахеометра з тією різницею, що в полі зору КН видно кутомірний круг з п’ятимінутними поділками і немає віддалемірних штрихів сітки ниток.

Початкова крива позначена буквою Н, а нижче від неї нанесені поділки вертикального круга через 5' і підписані через 1º.

 

Рис.4.Поле зору труби кіпрегеля КН

 

 

Кількість поділок рейки між кривими (між точками їх перетину з вертикальним штрихом сітки) Н і кривою Д = 100, помножені на коефіцієнт 100, або кількість поділок між кривими 200 і 100, помножені на k = 200, дорівнює горизонтальній проекції вимірюваної лінії, а кількість поділок між кривою Н і кривою перевищень (також між точками їх перетину з вертикальним штрихом сітки), помножена на її коефіцієнт з відповідним знаком, дорівнює перевищенню між віссю обертання труби і відліком рейки, на якому знаходиться крива Н. Перевищення між точками, де установлені кіпрегель і рейка, обчислюють за формулою:

 

. (1)

 

де: k_{крив.перев.} - коефіцієнт кривої перевищень, l - кількість поділок (см.) на рейці між точкою початкової кривої і кривої перевищень; і - висота кіпрегеля; v- висота наведення кривої Н.

Якщо нуль рейки встановити на висоту кіпрегеля, а основну криву Н спрямувати на цей нуль, то (1) перепишемо так:

 

. (2)

 

Вимірювання кіпрегелем під час роботи на мензулі проводять при його крузі ліворуч.

 

5. Перевірки кіпрегеля

Перевірку кіпрегеля починають з зовнішнього огляду та визначення технічного стану приладу. Після цього проводять перевірку геометричних умов, дослідження номограм, і, нарешті, оцінюють працездатність приладу.

Механічні умови

Всі закріплювальні та навідні гвинти повинні працювати без заїдань і скачків. Додаткова та масштабна лінійки повинні переміщатися легко без заїдань і не мати хитань. Оптика повинна бути чистою, а ампули рівнів - цілими. Виправні гвинти повинні працювати плавно.

Геометричні умови

1. Нижня поверхня лінійки повинна бути площиною, а скошений край - прямою лінією. Нижню поверхню лінійки перевіряють прикладанням до неї ребра перевіреної лінійки. Допустима вигнутість країв лінійки вниз 0.5мм. У випадку більшої вигнутості лінійку виправляють в майстерні.

Для перевірки скошеного краю вздовж нього прокреслюють лінію. Позначають на краях цієї лінії дві точки. Повертають лінійку на 180° і приклавши скошений край до цих точок, знову прокреслюють лінію. Якщо дві лінії не збігаються, лінійку віддають у ремонт.

2. Додаткова лінійка повинна бути паралельна до основної на різних віддалях від неї. Встановлюють кіпрегель на планшет і проводять лінії вздовж основної лінійки і додаткової, що розміщена на різних віддалях від основної. Якщо непаралельність ліній додаткової і основної лінійок, яку вимірюють за допомогою вимірника і масштабної лінійки перевищує 0.2мм, то лінійку віддають у ремонт.

3. Вісь циліндричного рівня на лінійці повинна бути паралельна до нижньої поверхні лінійки. Кіпрегель встановлюють на середину дошки, підіймальними гвинтами мензули установлюють бульбашку рівня при лінійці на середину і вздовж лінійки прокреслюють лінію. Повертають кіпрегель на 180° і прикладають лінійку до прокресленої лінії. Бульбашка рівня не повинна сходити із середини більше ніж на дві поділки. Виправляють гвинтами 10 на половину відхилення до середини ампули.

4. Візирна вісь зорової труби повинна бути перпендикулярною до осі обертання труби. Спрямовують трубу на віддалену, розташовану приблизно на висоті кіпрегеля, точку. Проводять вздовж лінійки лінію і позначають на її початку точку. Переводять трубу через зеніт і, приклавши лінійку до позначеної точки, візують на цю ж ціль. Проводять лінію. Якщо між проведеними лініями утворився кут, то проводять його бісектрису і прикладають до неї лінійку. Труба при цьому зійде з точки візування. Виправлення в кіпрегелі КА-2 проводять переміщенням призми виправним гвинтом, що знаходиться в передній фокальній площині окуляра. В КН - переміщенням сітки ниток виправними гвинтами, що знаходяться під накидною кришкою, яка прикріплює окуляр до труби. Призму і сітку пересувають до збігу візирного променя з точкою спостережень. Переміщення сітки ниток у КН викличе зміну інших геометричних умов.

5. Вісь обертання труби повинна бути паралельною до нижньої площини лінійки. Мензулу з кіпрегелем установлюють на віддалі 10-20м від стіни і ретельно приводять дошку в горизонтальний стан. Візують на точку, розташовану під кутом нахилу 20-30° і проектують її на лінійку з міліметровими поділками, що знаходиться під цією точкою на висоті кіпрегеля. Беруть відлік лінійки і проводять на мензулі лінію вздовж основної лінійки кіпрегеля. Повертають трубу через зеніт, прикладають основну лінійку до проведеної на мензулі лінії і всі дії повторюють. Якщо різниця відліків лінійки, (для кута нахилу труби 20-30° і віддалі до лінійки, на якій беруть відліки - 20 м), перевищує 4-7 мм, то кіпрегель здають в ремонт.

6. Вертикальна нитка сітки (в КА-2 правий край посрібленої пластинки) повинна знаходитися в колімаційній площині. Спрямовують верх вертикального штриха сітки ниток труби кіпрегеля, встановленого на горизонтальну площину, на нитку виска. Якщо проекція сітки (краю пластинки) не збігається з ниткою виска більше, трьох товщин нитки, то в КА-2 послаблюють стопорні гвинти окулярного коліна і розвертають його до збігу краю пластинки з ниткою виска. У КН розвертають кільце сітки ниток відносно корпуса, відпустивши попередньо гвинти, якими воно з'єднане з корпусом. Гвинти знаходяться під накидною кришкою, якою окуляр прикріплений до корпуса.

7. Колімаційна площина труби повинна проходити через скошений край основної лінійки або бути паралельною до нього. Трубу кіпрегеля, спрямовують на точку, розташовану приблизно на висоті приладу, яку видно неозброєним оком. Біля кінців скошеного краю лінійки встромлюють дві голки. Точка спостережень повинна знаходитися у створі голок. Виправлення проводять у майстерні розвертанням лінійки відносно колонки. Порушення цієї умови позначається тільки на орієнтуванні планшета.

8. Вісь реверсивного рівня при трубі повинна бути паралельна до візирної осі труби. Спрямовують трубу на рейку, розташовану на віддалі близько 100 метрів; приводять на середину бульбашку рівня при трубі і відлічують рейку при двох кругах. Якщо різниця у відліках більша, ніж 10 мм, то знаходять середній і спрямовують трубу на цей відлік рейки. Виправними гвинтами рівня бульбашку приводять на середину. Перевірку можна також виконати подвійним нівелюванням, як для нівеліра. Допуск на кут і непаралельності осі рівня та візирної осі дорівнює 10". Він визначається за формулою

(3)

 

Тут: х: - величина непаралельності; S - віддаль від кіпрегеля до рейки;

ρ - 206265".

9. Місце нуля (MO) вертикального круга повинно дорівнювати для

КН - 0 00', для КА-2 - 90 00'. Визначають МО, враховуючи, що точкою візування у КА-2 є перетин основної кривої з краєм посрібленої пластинки, а в КН - перетин вертикального штриха сітки з основною кривою. Перед кожним відліком вертикального круга приводять бульбашку рівня при вертикальному крузі на середину. Обчислюють МО для КА-2 за формулою

 

МО=0,5(Л+П-180º) (4)

а для КН

МО=0,5(П-Л) (5)

 

Якщо МО відрізняється від номінального більше, ніж на подвійну точність відліку (1'-КН, 2'- КА-2), то для КА-2 знаходять

 

ν=0,5(П-Л+180º) (6)

і

ν=0,5(Л+П) (7)

 

для КН, встановлюють ці значення навідним гвинтом круга (рівня) і бульбашку рівня приводять на середину виправними гвинтами.

10. При горизонтальній візирній осі криві перевищень +10 та -10 повинні перетинатися на вертикальному штриху сітки ниток. Установлюють відлік МО. При цьому бульбашка рівня при вертикальному крузі знаходиться на середині. Якщо криві не перетинаються на вертикальному штриху, то виправними гвинтами круга номограм, що знаходяться внизу під кожухом циліндричного рівня круга, розвертають круг на необхідну величину (змінюють кут між важелями круга і рівня).

 

Дослідження номограм

1. Номограми віддалей повинні бути нанесені правильно. На віддалі приблизно 10- 20 м підвішують рулетку, яка має міліметрові поділки. Вимірюють від осі обертання труби кіпрегеля до рулетки віддаль S₀ з точністю до 1 см. Для різних кутів нахилу (від -35° до +35°) виміряють віддаль до рулетки S, за допомогою кіпрегеля не менше ніж 30 разів, змінюючи кожного разу висоту наведення, наприклад, на 10 см. Обчислюють коефіцієнт K_Si для кожного вимірювання за формулою:

 

. (8)

 

де К₀ = 100; 200 в залежності від кривої. Якщо різниці у коефіцієнтах Ks_і - К₀ не перевищують 0,2% К₀, то номограма віддалей нанесена правильно. Відносна похибка визначення Ks_і обчислена за внутрішньою збіжністю результатів, не повинна перевищувати 1:1000.

Середню квадратичну похибку вимірювання кожного інтервалу m_s визначають за формулою:

 

. (9)

де: n - кількість прийомів вимірювань;

δ_S = S_i –S_о - істинні похибки.

Середню квадратичну похибку ms (100) визначення віддалі, перераховану на 100 м, обчислюють за формулою:

 

. (10)

де: S - довжина інтервалу базису, м;

р - кількість інтервалів базису. Вона повинна бути не меншою 8.

Середня квадратична похибка вимірювання віддалі на 100 м не повинна бути більшою 0,2 м.

2. Номограми перевищень повинні відповідати номінальним значенням. За описаною в попередньому пункті методикою визначають для кожної кривої перевищень не менше 10 різниць на рулетці між точкою візування і досліджуваною кривою. При цьому кожен раз змінюють висоту наведення (наприклад, на 10 см) так, щоб охопити всю криву. Обчислюють коефіцієнт кривої

 

. (11)

де h₀ = 10, 20, 30.... см при зміні візування через 10 см;

п = (h_i- h_i+j) - кількість різниць перевищень;

h_і, - перевищення, визначене на і-тий штрих рулетки;

h_i+j - перевищення, визначені на штрихи (i+j);

j= 10, 20,30, 40 …см.

Якщо різниці між визначеними і номінальними коефіцієнтами не перевищують 0,2% Kh для відповідної кривої, то номограми нанесені правильно. Відносна похибка визначення коефіцієнтів, обчислена за внутрішньою збіжністю результатів, не повинна перевищувати 1:1000.

Середню квадратичну похибку визначення перевищення m_h, також приводять до віддалі 100 м для кожної кривої перевищень за формулою

 

 

. (12)

 

Тут m_h, – середня квадратична похибка із результатів вимірювань

перевищень на кожному інтервалі S, яка визначається за формулою

 

. (13)

де n – кількість визначень.

 

6. Установлення мензули

 

На кожній станції установлення мензули складається з центрування точки, що розташована на планшеті над відповідною точкою місцевості, горизонтування площини планшета та орієнтування планшета.

Центрування мензули − це таке її установлення, коли точка на планшеті і відповідна точка місцевості знаходяться на одній прямовисній лінії.

Нівелювання (горизонтування) планшета − це таке установлення мензули, коли верхня поверхня планшета горизонтальна.

Орієнтувати планшет – значить розташувати його так, щоб лінії на планшеті знаходились у відповідних прямовисних площинах ліній місцевості.

Встановлення мензули виконують в такому порядку: спочатку приблизно орієнтують планшет за точками місцевості, приблизно горизонтують і приблизно центрують. Після приблизного встановлення мензули приступають до точного у зворотному порядку. Точно центрують, горизонтують і на завершення точно орієнтують планшет.

 

7. Робоча основа мензульного знімання

Робоча основа – це геодезична мережа закріплених на місцевості точок із відомими координатами і висотами, яку використовують під час знімання.

Робочою основою мензульного знімання можуть бути пункти державної геодезичної мережі (тріангуляції та полігонометрії 1, 2, 3 кл., нівелювання I, II, III, IV кл.) та пунктів геодезичних мереж згущення (полігонометрія та мікротріангуляція 4 кл., та 1, 2 розрядів, технічне нівелювання).

Згущення вищеперелічених мереж до необхідного для знімання виконують створенням знімальної основи, прокладуючи для цього мензульні чи теодолітні (замість мензульних) ходи у закритій місцевості, або побудовою геометричної мережі - у відкритій..

Геометрична мережа трикутників, яку отримують графічними побудовами, може використовуватися для знімання в масштабі 1: 5000 на невеликих ділянках.

Крім цього, згущення знімальної основи проводять створенням перехідних точок прямими, оберненими та комбінованими засічками, а також промірами стрічкою вздовж лінії створу між пунктами геодезичної основи. При цьому довжина візирного променя не повинна перевищувати подвоєної довжини лінії в мензульному ході.

Кількість точок планової знімальної основи повинна бути достатньою для проведення знімання (орієнтування мензули).

Основні параметри знімальної основи наведено в таблиці 1.

 

Таблиця 1.

Масштаб	Максимальна довжина ходу (м)	Максимальна довжина ліній (м)	Максимальна кількість ліній в ході
1:5000 1:2000 1:1000 1:500

 

 

Згідно з інструкцією допускається визначення не більше двох висячих перехідних точок з точок знімальних ходів.

Перехідна знімальна точка – це точка, тимчасово закріплена на місцевості, положення якої отримують відносно точок знімальної основи безпосередньо під час знімання.

Висяча перехідна знімальна точка – це перехідна знімальна точка, планово-висотне положення якої визначене прокладанням теодолітного і нівелірного, мензульного чи тахеометричного ходів, які опираються на відомі знімальні точки лише одним своїм кінцем. Тобто, другий кінець таких ходів висить - не опирається на відомий планово-висотний пункт. Такі ходи безконтрольні.

 

8. Пряма засічка на мензулі

Пряма засічка на мензулі – це графічна геодезична засічка, що виконується з вихідних пунктів.

Положення на планшеті третьої точки Р (рис.5) місцевості можна визначити, якщо на планшеті є дві точки а і в, які відповідають точкам А і В місцевості.

 

 

Рис.5.Пряма засічка

 

Якщо на обидві точки місцевості А і В можна стати з мензулою, то визначення точки Р місцевості на планшеті проводять способом прямої засічки. Для цього мензулу встановлюють в точці А і орієнтують її в напряму лінії АВ.

Закріпивши планшет, прикладають лінійку до т. А і візують на шукану точку Р місцевості. Прокреслюють вздовж лінійки кіпрегеля на планшеті лінію АР'.

Переходять з мензулою в т. В. Центрують, горизонтують; а потім орієнтують її в напряму лінії ВА. Прикладають лінійку до точки В на планшеті, візують на точку Р місцевості і прокреслюють лінію.

Її перетин з лінією АР' дає точку р на планшеті, що відповідає точці Р на місцевості.

9. Комбінована засічка

Комбінована засічка на мензулі – це графічна геодезична засічка, що виконується на визначуваній точці і з вихідних пунктів.

Якщо мензулу неможливо встановити в одній із опорних точок, то визначення положення третьої точки Р місцевості на планшеті проводять комбінованою засічкою (рис.6). Наприклад, точка В місцевості є водонапірною вежею. В такому випадку поступають так. В точці А місцевості планшет центрують, горизонтують і орієнтують його в напряму лінії АВ.

Прикладають лінійку кіпрегеля до точки А на планшеті і візують на точку Р місцевості. Прокреслюють лінію АР' і відзначають на ній приблизно точку Р. Центрують цю точку Р над точкою Р місцевості, горизонтують і орієнтують планшет в напряму лінії РА Прикладають лінійку кіпрегеля до точки В на планшеті і візують на точку В місцевості. Прокреслюють лінію через точку В. Коли ця лінія перетнула лінію АР' в приблизно позначеній точці Р, то отримуємо точку Р місцевості на планшеті. Якщо ні, то центрують нову отриману на планшеті точку над точкою Р місцевості, через точку В на планшеті знову візують на точку В місцевості і знову прокреслюють лінію. Так поступають, доки проведений через точку В напрям не пройде через попередньо позначену на планшеті точку Р.

 

 

Рис.6. Комбінована засічка

 

 

Усі вищеописані засічки безконтрольні, а тому їх виконують не з двох, а з трьох точок.

10. Розв'язування задачі про четверту точку (Задача Потенота)

Задача про четверту точку – це обернена геодезична графічна засічка, що виконується на визначуваній точці.

Нехай, мензула знаходиться у визначуваній т. Р місцевості з якої видно три пункти А, В, С, які за координатами нанесені на планшет і названі відповідно - а, в, с. Потрібно не сходячи з точки місцевості Р знайти її положення р на планшеті (рис.7а).

Теорема. Є тільки єдине положення точки Р з якого відрізки АС і СВ видно під відповідними кутами ε₁ і ε₂.

Нехай положення точки р на планшеті знайдено (рис.7b). Проведемо через точки арв коло. З'єднаємо точки с і р та продовжимо лінію ер до її перетину з колом в точці d. Проведемо лінії da і dв. Покажемо, що коли вони перетинаються у точці d, то кут apd дорівнює куту aed, як вписані кути, що опираються на одну дугу. Кут ε₁ при точці р є доповненням кута apd до 180, так само кут abf є доповненням кута aвd до 180°тому він дорівнює ε₁. Аналогічно можна показати ε₂= срв = Іав. Отже, для того, щоб отримати на планшеті точку стояння р, потрібно при лівій точці а (якщо дивитися з точки р на точку С) побудувати правий кут ε₂, а при правій точці в - лівий кут ε₁, продовжити сторони la і fe цих кутів до перетину в точці d і з'єднати точки d і с.. Очевидно, що точка d знаходиться на цій лінії тому, що ми прийняли, що точка d є продовженням лінії ср. Далі слід зорієнтувати планшет по лінії dc на точку С місцевості, прикласти кіпрегель до точки а на планшеті і, навівши на точку А місцевості, прокреслити лінію ар. Так само - через точку в на точку В і прокреслити лінію - вр. Всі лінії повинні перетятися в точці р.

 

 

Рис.7. До визначення четвертої точки за трьома заданими

 

10.1. Розв'язування задачі Потенота способом поворотів планшета

Для знаходження положення четвертої точки за трьома заданими поступають наступним чином. Установлюють мензулу над визначуваною точкою Р місцевості, зцентрувавши над нею приблизно назначену точку р на планшеті. Уявляють, що планшет знаходиться у точці А місцевості. Прикладають кіпрегель до лінії ав і, повертаючи планшет, спрямовують трубу на точку В місцевості (рис. 8а). Прикладають кіпрегель до а на планшеті і візують на точку С місцевості. Проводять лінію у протилежний бік від точки с. Тепер уявляють, що планшет знаходиться у точці В місцевості. Прикладають лінійку кіпрегеля до лінії ва і, обертаючи мензулу, спрямовують трубу кіпрегеля на точку А місцевості. Обертають кіпрегель навколо точки в на планшеті і візують на точку С місцевості. Проводять через точку в лінію у протилежний бік від с (рис.8в). Якщо проведені із точок а і в лінії не перетинаються на планшеті, то їх переносять на однакові віддалі до середини лінії ав (рис. 8с) і на їх перетині отримують точку d. Потім прикладають лінійку кіпрегеля до лінії dc і, повертаючи мензулу, спрямовують трубу кіпрегеля на точку С місцевості. Прикладають лінійку до точок а і в та, візуючи на відповідні точки А і В місцевості, прокреслюють лінії. На їх перетині отримують шукану точку Р. Прокреслені лінії, як правило, не перетнуться в одній точці і утворять трикутник похибок. Знайшовши згідно із властивостями трикутника його центр ваги, знаходять положення визначуваної точки.

Контроль положення визначеної точки виконують одним із відомих способів, використовуючи четверту точку.

 

Рис.8. Розв’язування задачі про четверту точку методом поворотів планшета

 

10.2. Розв'язування задачі Потенота способом Болотова

Виходячи із відомої теореми, що існує лише одна точка Р, з якої два відрізки СА і СВ видно під заданими кутами ε₁ ε₂ (Див. рис. у параграфі Розв'язування задачі про четверту точку (Задача Потенота), російський геодезист Болотов запропонував свій спосіб визначення положення четвертої точки за трьома заданими.

 

 

 

Рис.9. Визначення положення четвертої точки на планшеті:

а) способом Болотова; б) способом послідовних наближень.

 

 

Для цього встановлюють мензулу над шуканою точкою, нівелюють планшет і