Журнал тахеометрической съемки

(с примером обработки для варианта 36)

№№ точек	kl	ГК	ВК	ν	d, м	h, м	Н, м	Приме- чания
	2				6	7	8
Станция А. 0^о ГК ориентирован на п. 1. i = 1,47 м. МО = - 0^о36′ НА = 151,48 м
	38,3	350° 16'	- 4° 47'	- 4°11'	38,1	- 2,79	148,7
	32,4	46° 20'	- 5° 43'	- 5° 07'	32,1	- 2,88	148,6
	34,8	119° 45'	- 3° 42'	- 3° 06'	34,7	- 1,88	149,6
	40,0	184° 12'	- 5° 55'	- 5° 19'	39,7	- 3,69	147,8
	41,6	281° 19'	- 5° 59'	- 5° 23'	41,2	- 3,89	147,6
Станция 1. 0^о ГК ориентирован на п. 2. i = 1,51 м. МО = + 0^о36′ Н1 = 145,47 м
	50,4	47° 38'	+ 2° 39'	+ 2° 03'	50,3	+ 1,80	147,3
	22,7	46° 10'	+ 2° 22'	+ 1° 46'	22,7	+ 0,70	146,2
	48,3	171° 13'	+ 2° 08'	+ 1° 32'	48,3	+ 1,29	146,8
	37,0	208° 44'	+ 0° 26'	- 0° 10'	37,0	- 1,10	144,4	V=2,5
	42,9	300° 05'	+ 3° 47'	+ 3° 11'	42,8	+ 1,89	147,4	V=2,0
Станция 2. 0^о ГК ориентирован на п. 3. i = 1,39 м. МО = - 0^о36′ Н2 = 150,76 м
	33,3	356° 34'	- 2°40'	- 2° 04'	33,3	- 1,20	149,6
	37,4	61° 50'	- 2° 53'	- 2° 17'	37,3	- 1,49	149,3
	58,5	121° 15'	- 2° 39'	- 2° 02'	58,4	- 2,68	148,1	V=2,0
	52,1	168° 42'	- 3° 14'	- 2° 38'	52,0	- 2,39	148,4
	36,5	200° 33'	- 4° 12'	- 3° 36'	36,4	- 2,29	148,5
Станция 3. 0^о ГК ориентирован на п. А. i = 1,42 м. МО = + 0^о36′ Н3 = 148,64 м
	62,7	165° 45'	+ 1° 18'	+ 0° 42'	62,7	- 0,31	148,3	V=2,5
	38,9	57° 09'	+ 0° 18'	- 0° 18'	38,9	- 0,20	148,4
	36,4	345° 42'	- 1° 08'	- 1° 44'	36,4	- 1,10	147,5
Станция 4. 0^о ГК ориентирован на п. А. i = 1,50 м. МО = - 0^о36′ Н4 = 145,42 м
	33,0	62° 45'	+ 0° 58'	+ 1° 34'	33,0	+ 0,90	146,3
	48,5	283° 24'	+ 1° 10'	+ 1° 46'	48,4	+ 1,49	146,9
	29,4	234° 13'	- 2° 33'	- 1° 57'	29,4	- 1,00	144,4

 

4.3. Определение превышений

Для определения превышений используется формула, приводимая во всех учебниках, по которой составлены специальные тахеометрические таблицы:

h = 0,5 kl sin 2n + i - V, (53)

где kl – дальномерное расстояние; n - угол наклона; i – высота прибора; V – высота наведения на рейке центральной горизонтальной нити сетки нитей зрительной трубы теодолита (указывается в примечаниях журнала тахеометрической съемки; если такого указания для точки нет, то это значит, что V = i).

При использовании для расчетов микрокалькуляторов удобно пользоваться вместо формулы (53) следующим выражением:

h = d tg n + i - V, (54)

где d - горизонтальное проложение, полученное ранее по формуле (52).

При V = i формула (54) упрощается –

h = d tg n. (55)

Значения превышений следует округлить до 0,01м.

 

Пример 13. Вычисление превышений (использование формул (54) и (55)).

h ₁ = 38,1 tg (- 4⁰ 11¢) = - 2,79 м, (V = i) и т.п.

h ₉ = 37,0 tg (- 0⁰ 10¢) + 1,51 – 2,50 = - 0,11 + 1,49 – 2,50 = - 1,10 м, (V ≠ i) и т.п.

4.4. Вычисление высот точек

 

Формула для вычисления абсолютных высот Н _i точек тахеометрической съемки имеет следующий вид:

Н _i = Н _{СТАНЦИИ} + h _i, (56)

где Н _{CТАНЦИИ} - абсолютная высота станции, т.е. абсолютная высота точки (полюса), на которой установлен теодолит для производства тахеометрической съемки; h _i - превышение съемочной точки над полюсом, вычисленное по формулам (53), (54) или (55).

В соответствии с формулой (56) абсолютные высоты съемочных точек 1-4 следует определять относительно станции А, съемочных точек 5-9 - относи-тельно станции 1 и т.д.

Значения абсолютных высот точек необходимо округлить до 0,1 м.

При вычислении абсолютных высот съемочных точек следует быть внимательным: а) использовать абсолютную высоту той станции, на которой получены соответствующие съемочные точки; б)исходной высотой для вычисления высот съемочных точек всегда является высота станции.

 

Пример 14. Вычисление абсолютных высот точек хода.

Н ₁ = 151,48 + (- 2,79) = 148,69 = 148,7 м и т.д.

H ₆ = 145,47 + (+ 1,80) = 147,27 = 147,3 м и т.д.

H ₁₁ = 150,76 + (- 1,20) = 149,56 = 149,6 м и т.д.

H ₁₆ = 148,64 + (- 0,31) = 148,33 = 148,3 м и т.д.

H ₁₉ = 145,42 + (+ 0,90) = 146,32 = 146,3 м и т.д.

 

Аналогичный расчет высот производится и с других станций с учетом их абсолютных высот.

 

5. Построение плана

Цель работы – использование полевой и расчетной документации для получения графического изображения местности в заданном масштабе.

Конечный результат – топографический план местности в масштабе 1:1000.

 

 

5.1. Перечень необходимых для работы инструментов и материалов

 

Для построения топографического плана Вам необходимо иметь следующее:

А. Ведомости, журналы, абрисы

1. Ведомость координат точек теодолитного хода (табл. 2)

2. Ведомость высот точек теодолитного хода (табл.3)

3. Журнал тахеометрической съемки (табл.4)

Б. Инструменты

1. Линейка Дробышева или координатограф (имеются на кафедре)

2. Геодезический транспортир (имеется на кафедре)

3. Масштабная линейка (имеется на кафедре)

4. Линейка металлическая или пластмассовая длиной 30-40 см

5. Циркуль-измеритель

6. Кривоножка (при использовании туши)

7. Рейсфедер (при использовании туши)

8. Карандаши ТМ, Т – 3Т

9. Заточка для карандаша, мелкая наждачная шкурка

10. Ластик мягкий для карандаша

В. Материалы

1. Ватман размером 50 х 50 см (или формата А2)

2. Тушь цветная (черная, коричневая, зеленая). Возможна замена на гелевые ручки соответствующих цветов.

3. Калька прозрачная размером 10 х 10 см

5.2. Построение сетки квадратов и ее оцифровка

Вам необходимо построить сетку квадратов размером 30 х 30 см со стороной квадрата 100 мм. Построение сетки квадратов производится с помощью линейки Дробышева (порядок построения приведен в любом учебнике по геодезии), либо с помощью полевого координатографа. Эти инструменты имеются на кафедре геодезии. Ниже приводится методика построения сетки квадратов через графическое построение прямых углов.

На листе ватмана (рис. 4 а) провести с угла на угол примерные диагонали А и Б. Затем из точки О пересечения диагоналей отложить как можно точнее одинаковые отрезки О а, О б, О в и О г. Далее точки а, б, в и г соединить линиями по периметру. Получится прямоугольник абвг. На сторонах прямоугольника от точки г вверх и вправо, от точки а вправо, от точки в вверх отложить отрезки по 100 мм. В местах 1,2, …, 14 иглой измерителя сделать наколы диаметром не более 0,1 мм. Полученные наколы соединить тонкими линиями так, как это показано на рис. 4 б. Получится сетка квадратов со сторонами 100 мм.

Рис. 4. Построение и оцифровка координатной сетки

Все линии построения необходимо производить карандашом Т, 2Т или 3Т, грифель которого должен быть доведен до острия на мелкой наждачной шкурке. Толщина линий допускается не более 0,1 мм. Проводить линии следует без нажима, сравнительно легким движением по бумаге. Поверхность под листом бумаги должна быть ровной. Ребро линейки и прочерченная линия должны совпадать.

Контроль построения сетки квадратов выполняется проверкой диагоналей каждого квадрата одним раствором циркуля-измерителя, равным 141,4 мм. Разности диагоналей не должны быть более 0,2 мм.

Если построение окажется некачественным, то необходимо перестроить сетку на другой стороне листа. Исправления на вычерченной сетке не допускаются.

При необходимости сетку квадратов можно сгустить до квадратов со стороной 50 мм.

Для планшетов планов, имеющих установленную номенклатуру, оцифровка выполняется независимо от результатов съемки. В данном задании смысл оцифровки сводится к тому, чтобы местность изобразилась приблизительно по середине листа, ограниченного сеткой.

При оцифровке необходимо учесть следующее:

- план местности составляется в масштабе 1:1000, т.е. сторона квадрата равна 100 м;

- на план наносят пункт А Государственной геодезической сети и точки 1, 2, 3, 4 теодолитного хода;

- примерные границы тахеометрической и горизонтальной съемки;

- подписи координатных линий должны быть кратны 100 или 50 м;

- при выбранном положении листа координаты Х возрастают снизу вверх (с юга на север), координаты Y – слева направо (с запада на восток).

Для оцифровки следует воспользоваться данными, приведенными в ведомости координат (табл. 2).

Рассмотрим пример оцифровки сетки координат (рис. 4 б) по данным табл. 2 (пример для варианта № 36).

По значениям координат Х и Y выбрать их максимальные и минимальные значения:

Х _МАКС @ 4831 м (точка 1) Х _МИН @ 4717 м (точка 3)

Y _МАКС @ 7691 м (точка 1) Y _МИН @ 7620 м (точка 4)

По минимальным значениям Х и Y назначается оцифровка самой нижней (южной) и левой (западной) линий. Далее оцифровка увеличивается на север и на восток через 100 м. По крайним оцифрованным линиям и значениям максимальных координат Х и Y необходимо убедиться в том, что теодолитный ход полностью находится в пределах вычерченной сетки квадратов. По-возможности старайтесь, чтобы точки теодолитного хода не попадали на край внешней сетки, а находились от нее на расстоянии примерно в половину квадрата. Этот запас необходим для последующего нанесения результатов тахеометрической съемки.

Как видно из рис. 4, исходя из полученной оцифровки координатной сетки, размеры листа ватмана выбраны были со значительным запасом. После завершения построения плана лишнее чистое поле листа можно будет удалить.

5.3. Нанесение на план точек теодолитного хода

Для нанесения точек теодолитного хода можно воспользоваться поперечным масштабом, выгравированным на геодезическом транспортире, либо специальной масштабной линейке, или хорошо выверенной миллиметровой линейкой. Величины отрезков следует брать в раствор циркуля-измерителя.

Заметим, что построенная сетка квадратов далее была сгущена до квадратов со стороной 50 мм (50 м на местности в масштабе 1:1000) – рис. 5.

Предположим, что нам необходимо нанести на план точку А с координатами Х _А = 4824,327 м, Y _А = 7624,242 м (см. табл. 2). Точка А находится выше координатной линии 4800 на 24,3 м и правее координатной линии 7600 на 24,2 м. По сторонам квадрата 48-76 необходимо отложить два раза отрезки 24,3 м и сделать наколы иглой измерителя. Диаметр наколотой точки должен быть не более 0,1 мм. Затем по ребру линейки, установленному по наколам, отложить от линии 7600 отрезок 24,2 м. В месте положения точки А сделать накол, кружком диаметром 3-4 мм мягким карандашом пометить место накола и подписать номер точки.

Далее целесообразно наносить последующие точки теодолитных ходов. После точки А следует выполнить построение точек по ходу А -1-2-3-4.

Точку 1 наносим по координатам Х ₁ = 4831,43 м = 4831,4 м и Y ₁= =7691,14м = 7691,1 м отрезком 31,4 м от линии 4800 и затем по двум наколам отрезком 91,1 м от линии 7600.

После нанесения следующей точки теодолитного хода следует проверить качество работ. Оценочный контроль нанесения точки выполняют по значению дирекционного угла (в данном случае a_А1 = 83⁰57,1¢, что соответствует направлению линии А1 на плане). Точный контроль осуществляется по величине известного (табл. 2) горизонтального проложе-ния данной линии (67,268 м). Измеренное на плане горизонтальное проложе-ние между соседними точками теодолитного хода не должно отличаться от вычисленного его значения более, чем на 0,2 мм в масштабе плана.

Последующие точки теодолитного хода можно наносить только после контроля нанесения предыдущих точек и исправления возможных графических погрешностей.

Невыполнение условий точного контроля чаще всего происходит из-за неправильного определения откладываемых отрезков, в отдельных случаях – из-за некачественного построения координатной сетки. В последнем случае сетку квадратов необходимо построить заново.

Записи на рис. 5 и линии построения даны только для пояснений в учебных целях. У Вас же после выполнения этой работы практически останутся на поле чертежа только точки теодолитного хода.

Рис. 5. Нанесение на план точек теодолитного хода и результатов тахеометрической съемки

5.4. Нанесение на план точек тахеометрической съемки

Пояснения по нанесению точек тахеометрической съемки также даны нарис.5 для каждой из станций. В работе используется геодезический транспортир (или тахеограф), циркуль-измеритель и миллиметровая линейка.

На станции А 0⁰ горизонтального круга (ГК) ориентирован на пункт 1 теодолитного хода (см. вычисленный Вами журнал тахеометрической съемки и абрис тахеометрической съемки – приложение 6). Горизонтальные углы (полярные углы) от исходного напрвления А -1 следует откладывать по часовой стрелке (например, для точки 2 ГК = 46⁰20¢), горизонтальные проложения с точностью до 0,1 м откладывают с помощью миллиметровой линейки от станции (полюса) А по полученным полярным направлениям на съемочные точки (для точки 2 – 32,1 м). В месте положения съемочной точки делают накол и рядом подписывают номер точки и ее абсолютную высоту (для точки 2 – 148,6 м). Для точки 4: ГК = 184⁰12′, проложение – 39,7 м, высота – 147,8 м. Аналогично наносят остальные точки.

На станции 1 0^о ГК ориентирован на пункт 2, следовательно горизонтальные углы на съемочные точки, полученные на данной станции, необходимо откладывать по часовой стрелке от линии 1-2. На рисунке показано построение точки 6.

На станции 2 0^о ГК ориентирован на пункт 3, горизонтальные углы на съемочные точки откладывают по часовой стрелке от линии 2-3. На рисунке показано нанесение точки 15.

На станции 3 0^о ГК ориентирован на пункт 4, горизонтальные углы на съемочные точки следует откладывать по часовой стрелке от линии 3-4. На рисунке показано нанесение точки 16.

На станции 4 0^о ГК ориентирован на п. А, горизонтальные углы следует откладывать от линии 4- А по часовой стрелке. На рисунке показано нанесение точки 19.

Правильность построения точек тахеометрической съемки необходимо контролировать по абрисам тахеометрической съемки (приложение 6). Расположение съемочных точек относительно исходной линии (полярной оси) и полюса (станции) должны примерно соответствовать их расположению на абрисах.

Будьте внимательны при выборе соответствующей полярной оси при переходе нанесения съемочных точек с другой станции. Эти направления указаны в журнале и на абрисе.

5.5. Построение рельефа

На абрисах тахеометрической съемки (приложение 6) стрелками указаны линии однородных скатов (склонов) в сторону понижения рельефа. По указанным однородным скатам можно выполнять интерполирование горизонталей, кратных высоте сечения рельефа.

В Вашем задании высота сечения рельефа равна 1 м.

Принцип интерполирования горизонталей для построения рельефа показан на рис. 6.

Рис. 6. Интерполирование горизонталей

 

На кальке размером 8х10 см следует провести несколько (8 – 10) параллельных и равноотстоящих (через 5 – 7 мм) друг от друга линий (калька с параллельными линиями называется палеткой).

Точки 3 (Н ₃ = 149,6 м) и теодолитного хода 4 (Н₄ = 145,4 м), как это следует из абриса тахеометрической съемки на станции 4 (приложение 6), находятся на однородном склоне. На палетке (или мысленно) оцифруем параллельные линии через 1 м, начиная с высоты, например, 145 м. Наложим палетку на линию 3- 4 и установим точку 4 в положение, соответствующее ее высоте (145,4 м). Затем это положение зафиксируем иглой измерителя и провернем палетку до тех пор, пока точка 3 не установится в положение, соответствующее ее высоте (149,6 м) на шкале высот палетки. Иглой измерителя переколоть на ватман (план) все точки пересечения параллельных линий палетки с линией 3- 4 и подписать места уколов соответствующими высотами (подписи горизонталей можно сделать сокращенными).

Аналогично выполняют интерполирование по другим линиям однородных склонов, указанных на абрисах линиями со стрелками (в сторону понижения рельефа).

После полного интерполирования, ориентируясь на примерные формы рельефа, указанные на абрисах, выполнить предварительную укладку горизонталей по одинаковым высотам. Целесообразно построение рельефа начинать с рисовки его по характерным линиям и четким формам (лощины - по линиям водосливов (тальвегам), хребты – по линиям водоразделов, горы (холмы) и т.п.), а затем переходить к сопряжениям между формами рельефа. Окончательная укладка горизонталей выполняется после полного уяснения рисунка рельефа, при этом производится сглаживание небольших волн в линии горизонталей до 1/4 высоты сечения рельефа.

Рисунок рельефа местности у Вас должен быть примерно похожим на рельеф плана, приведенного в приложении 8 (образец топографического учебного плана для варианта № 36).

 

5.6. Нанесение на план ситуации

Для нанесения ситуации следует использовать информацию, приведенную в примечаниях журнала тахеометрической съемки, абрисах тахеометрической и горизонтальной съемки (приложение 6). Помощь в этом Вам окажет и приложение 8, хотя при съемке такие большие зарисовки не выполняют.

Нанесение результатов горизонтальной съемки, выполненной способом полярных координат, угловой и линейной засечек и перпендикуляров, производится в полном соответствии с результатами измерений, приведенных на рисунке горизонтальной съемки (приложение 6). Грунтовая дорога наносится на план с учетом ее ширины. Результаты же съемки даны для середины дороги.

При нанесении результатов горизонтальной съемки на план могут не совпасть положения точек, полученных дополнительно из тахеометрической съемки. Обычно это и происходит, поскольку тахеометрическая съемка для четких контуров предусматривает, в основном, съемку рельефа в данном месте. По точности же определения планового положения точек тахеометри-ческая съемка уступает горизонтальной.

 

5.7. Оформление плана

 

План местности оформляется тушью соответствующего цвета с соблюдением требований по условным обозначениям, изложенных в руководстве [3]. Некоторые пояснения к изображению условных знаков Вы можете найти в приложении 7. Разрешается вместо туши использовать гелиевые ручки соответствующего цвета.

Оригинал изображения – черно-белый.

Горизонтали – коричневый цвет.

Координатная сетка (места пересечения координатных линий) – зеленый цвет.

Пример оформления плана приведен в приложении 8.

В левом верхнем углу плана ставится аббревиатура вуза, в правом верхнем углу – «Учебный план». Внизу по центру рисунка указать масштаб плана (высота цифр 5 мм), ниже запись «Сплошные горизонтали проведены через 1 м» - шрифтом 2,5 или 3,5 мм. В правом углу записать сведения об исполнителе работы: фамилия, учебная группа, выполненный вариант задания, фамилию преподавателя.