как узнать что сторона теодолитного хода измерена с достаточной точностью

Порядок действий при создании теодолитного хода

В начале на исследуемой территории проводятся рекогносцировочные работы, позволяющие определить удобные места для установления точек хода. Точки необходимо располагать так, чтобы между ними можно было измерить расстояние.

Для привязки рядом находят точки существующей геодезической сети, если таковых нет, то минимум пятую часть точек теодолитного хода необходимо обозначить долговечными метками и привязать к капитальным объектам на местности (углы сооружений, колодцы и т.п.).

Следующим шагом является осуществление замеров расстояний между станциями. Их длины должны находиться в диапазоне от 20 до 350 метров в зависимости от масштаба съемки и застройки территории. Допустимая погрешность при измерении сторон хода от 1/Т = 1/1000 – 1/3000. То есть если погрешность задана 1/2000, длина хода составляет 600 метров, то при измерении линии в одну и другую сторону ошибка должна быть не больше 600/2000 = 0,3 метров.

Проводится измерение левых или правых по ходу горизонтальных углов, а также вертикальных углов с внесенной поправкой за наклон местности. После чего выполняется съемка ситуации на исследуемой территории.

Чтобы передать координаты на точки теодолитного хода требуется выполнять их привязку к станциям государственной опорной сети.

При сопровождении вышеописанных операций необходимо вести полевой журнал, представленный в виде таблицы включающей в себя такие данные как: длины линий хода, отсчеты по верхней и нижней шкале на каждой станции при круге лево и круге право. Помимо этого требуется рисовать абрис.

Полевые работы по проложению теодолитного хода выполняют в такой последовательности:

1 Рекогносцировка участка местности и закрепление точек теодолитного хода. Рекогносцировкой называется изучение местности с целью окончательного выбора положения точек теодолитного хода и привязки его к пунктам опорной геодезической сети. При рекогносцировке руководствуются следующими т е х н и ч е с к и м и у с л о в и я м и:

– точки теодолитного хода выбирают на возвышенных местах, так чтобы с них хорошо просматривалась местность, подлежащая съемке. При этом между смежными точками должна быть взаимная видимость для измерения углов и длин сторон хода;

– длины сторон хода не должны превышать 350 м и быть не менее 40 м на незастроенной территории и 20 м в застроенной части участка;

– длины ходов для различных масштабов съемки не должны превышать следующих значений:

– точки хода должны быть выбраны так, чтобы обеспечить их сохранность на весь период съемки местности.

После выбора местоположения точки теодолитного хода закрепляются на местности, обычно временными знаками. Наиболее часто используют для закрепления точек металлические штыри, трубы или деревянные колышки, вбиваемые вровень с землей. Для облегчения поиска колышка рядом с ним забивают деревянный кол, выступающий над поверхностью земли на 20–30 см, который называют сторожок. На сторожке подписывают номер точки и другие необходимые данные.

2 Измерение углов хода.Его обычно выполняют точными или техническими теодолитами (моделей Т-30; 2Т-30; 2Т-30П; 2Т5К; 3Т5К) способом приемов. Для этого устанавливают теодолит над точкой и приводят его в рабочее положение (центрируют и горизонтируют). В соседних точках теодолитного хода устанавливают вешки. После этого, при круге лево, наводят зрительную трубу теодолита на правую точку хода и снимают отсчет по горизонтальному кругу (лимбу), затем, вращая алидаду, наводят трубу на левую точку и снимают отсчет по лимбу. Отсчеты записывают в журнал теодолитной съемки.

Измерение угла одним полуприемом полностью не освобождает результат измерения от влияния инструментальных ошибок, а также не гарантирует от возможных просчетов. Поэтому угол измеряют вторично, но уже при круге право. Для этого переводят трубу через зенит, делают перестановку лимба теодолита и измеряют угол при круге право так же, как и при круге лево. Расхождение величин углов между полуприемами не должно превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита. За окончательный результат принимают среднее из двух значений углов.

Аналогичные измерения выполняют на остальных точках теодолитного хода. Результаты измерений записывают на левую часть страницы журнала теодолитной съемки. В замкнутом теодолитном ходе обходят полигон, начиная с 1-й точки, по направлению движения часовой стрелки, при этом измеренные углы будут правые по направлению движения.

3 Измерение длин сторон теодолитного хода.Длину каждой стороны теодолитного хода измеряют дважды – в прямом и обратном направлениях. Измерения производят землемерной лентой или дальномерами, обеспечивающими заданную точность. Относительная погрешность двух измерений длины сторон хода не должна превышать 1:2000 для благоприятных условий местности и 1:1000 – для неблагоприятных (пашня, болото, пересеченная местность, высокая трава и т. д.).

Если линия теодолитного хода пересекает реку, овраг, озеро, болото или другое препятствие, то длину этой линии определяют как неприступное расстояние или измеряют дальномерами.

Результаты измерения сторон теодолитного хода заносят в журнал теодолитной съемки.

Контроль геодезических работ тесно связан с другими видами контроля строительного процесса (контроль проектирования, авторский надзор, строительный контроль). Каждый из них решает комплекс задач, направленный на обеспечение качества строительства. По содержанию, задачи контроля бывают: информационными, оценочными, аналитическими, организационными, функциональными. Задачи контроля геодезических работ относятся к информационным и оценочным.

Контроль геодезических работ направлен на решение следующих задач:

§ проверка процессов геодезических измерений. Для обеспечения точности и достоверности результатов измерений необходимо соблюдать установленный порядок действий, который определен нормативными документами. Они содержат методики измерений и правила проведения вычислений. Одной из задач контроля геодезических работ является проверка соблюдения методик и правил при выполнении работ;

§ определение завершенности работ. Результатом геодезических работ является набор данных, на основании которых выполняется проектирование или принятие решения о «натурном» состоянии объекта строительства и его окружения. Набор данных должен быть достаточным для проведения дальнейших работ. Полнота и достаточность зависит от объема выполненных работ. Если работы будут выполнены не полностью, то это может привести к искажению информации и принятию ошибочных решений;

§ оценка качества работ. Геодезические работы могут быть выполнены с разным уровнем качества. На него оказывают влияние такие факторы как: применяемое оборудование, квалификация специалистов, условия внешней среды, культура работы. От уровня качества работ зависит стабильность результатов на протяжении всего периода строительства;

§ применение нормативных данных. В ходе проведения полевых и камеральных работ используются нормативные и справочные данные. Важным условием достоверности результатов является применение актуальных справочных и нормативных данных. Контроль геодезических работ проверяет правильность применения данных и их актуальность;

§ предотвращение несоответствий в геодезических измерениях. В ходе проведения измерений всегда присутствуют погрешности и ошибки. Они связаны с состоянием измерительных приборов и вспомогательного оборудования, правильностью их эксплуатации и хранения. Регулярный контроль геодезических работ позволяет снизить ошибки измерений и предотвратить несоответствия в результатах работы.

Все задачи объединяет единство цели – обеспечение качества строительства. Геодезические работы сами по себе являются элементом контроля за строительством, поэтому качество этих работ определяет качество контроля за строительными и монтажными работами.

Полевой этап работы выполняется на местности (топографическая съемка, измерения, создание опорных сетей и пр.), проводится предварительная обработка информации и данных.

В ходе полевого этапа проверяется:

§ методы и приемы работы. Для проведения измерений используются установленные методы и приемы работы. Они регламентированы нормативными и справочно-информационными документами. Контроль геодезических работ проверяет правильность применения методов;

§ оформление документации. Документация должна оформляться в соответствии с требованиями нормативных и методических актов, записи вестись разборчиво, вся информация восприниматься однозначно. В противном случае, при выполнении камеральных работ, результаты могут быть искажены;

§ соблюдение технологических допусков. Для каждого вида измерений установлены допуски. Результаты измерений должны укладываться в пределы допусков;

§ соблюдение правил эксплуатации, регулировки и юстировки оборудования. Достоверность результатов измерений во многом зависит от правильной эксплуатации, регулировки и юстировки измерительного оборудования и вспомогательного инструмента. Контроль геодезических работ должен проверять выполнение правил эксплуатации, настройки оборудования, правильность регулировки и юстировки.

Посмотрите видео по ссылке

Вопросы для контроля:

1. Что такое теодолитный ход?

2. Назовите преимущества использования теодолитных ходов

3. Какие существуют виды теодолитных ходов?

4. Что включается в состав полевых работы по проложению теодолитного хода?

Домашнее задание: изучить конспект; изучить материал учебника. Просмотреть видео (ссылка по тексту), на его основании опишите, что включают основные этапы съёмки.

Выполненную работу отправьте по email lenka_33_74@mail.ru в виде фото конспекта лекции.

Не забудьте указать свои Фамилию Имя и группу!

Источник

Теодолитный ход

Теодолитный ход – это геодезическое построение в виде ломаной линии, вершины которой закрепляются на местности, и на них измеряются горизонтальные углы βi между сторонами хода и длины сторон Si. Закрепленные на местности точки называют точками теодолитного хода.

Построение теодолитного хода состоит из двух этапов. Это:
1. Построение ломаной линии на местности и осуществление полевых работ;
2. Математическое уравнивание хода и выполнение камеральной обработки полученных результатов.
Оба этапа выполняются строго по установленному регламенту с соблюдением норм и правил. Точность построения и обработки результатов обеспечивает правильность работы и последующую безопасность строительства или осуществления любой другой деятельности на местности.

Основные виды теодолитного хода.

Теодолитный ход – это разомкнутая или замкнутая ломаная линия. В зависимости от формы построения, различают несколько видов ходов:

Разомкнутый теодолитный ход, опирающийся на два пункта с известными координатами и два дирекционных угла. Разомкнутый ход можно охарактеризовать как простую линию. Проект трассы или любого другого продолжительного участка невозможен без разомкнутой линии. Опора у нее на известные точки. В отличие от замкнутого, начало и конец располагаются в разных точках.

Замкнутый ход по своей сути является многоугольной фигурой и опирается только на один базовый пункт с установленными координатами и дирекционным углом. Вершинами стороны выступают точки, закрепленными на местности, а отрезками – расстояние между ними. Его чаще всего создают для съемки стройплощадок, жилых зданий, промышленных сооружений или земельных участков.

Диагональный (прокладывают внутри других ходов). Если необходимо заснять ровный участок, вроде строительной площадки, лучшим выбором будет полигон. На объектах вытянутого типа, вроде автодорог, принято использовать разомкнутый ход, а висячий – для съемки закрытой местности, вроде глухих улиц

Порядок выполнения работ

Как и другие геодезические мероприятия, эта процедура проводится с предварительной подготовкой для получения точных метрических данных. Немаловажную роль играет также их математическая обработка. Сами работы выполняются по принципу от общего к частному и состоят из следующих этапов:
1. Рекогносцировка местности. Оценка снимаемой территории, изучение ее особенностей. На этом этапе определяется местоположение снимаемых точек.
2. Полевая съемка. Работы непосредственно уже на местности. Выполнение линейных и угловых измерений, составление абрисов, предварительные расчеты и внесение изменений при необходимости.
3. Камеральная обработка. Завершающий этап работ, который заключается в вычислении координат замкнутого теодолитного хода и последующего составления плана и технического отсчета.

Рекогносцировка и полевые измерения выполняются непосредственно на объекте и являются наиболее трудоемкими и затратными мероприятиями. Тем не менее, от качества их проведения зависит дальнейший результат.
Обработка данных проводится уже в помещении. Сегодня она осуществляется при помощи специального программного обеспечения, хотя и ручные расчеты все также остаются актуальными и могут быть использованы геодезистом в целях проверки.

Обработка данных

Обработка результатов измерений замкнутого теодолитного хода позволит оценить качество проделанной работы и внести исправления в полученные геометрические величины. Чтобы убедится в том, что угловые и линейные измерения находятся в допуске, еще во время полевых работ выполняют первичные расчеты.
Для вычисления значений координат точек замкнутого хода используют такие данные: – координаты исходного пункта;
– исходный дирекционный угол;
– горизонтальные углы;
– длины сторон.

Уравнивание

n- количество точек полигона

∑βизм – значение измеренных угловых величин;

Для получения fβ, необходимо рассчитать разность между βизм, в которой присутствуют погрешности, и ∑βтеор.

В уравнивании fβ выступает как показатель точности проведенных измерительных работ, а ее значение не должно быть выше предельной величины, определяемой из следующей формулы:

t-точность измерительного устройства,
n – количество углов.
Уравнивание заканчивается равномерным распределением полученной невязки между угловыми величинами.

Определение дирекционных углов

При известном значении дирекционного угла (α) одной стороны и горизонтального (β) можно определить значение следующей стороны:

βпр – значение правого по ходу угла, из чего следует:

Для левого (βлев) эти знаки будут противоположными:

Поскольку значение дирекционного угла не может быть больше, чем 360∘, то из него, соответственно, отнимают 360∘. В случае с отрицательным углом, необходимо к предыдущему α добавить 180∘ и отнять значение βиспр.

Вычисление румбов

У румбов и дирекционных углов существует взаимосвязь, а определяют их по четвертям, которые носят название четырех сторон света. Как видно из табл.1. расчёты проводят согласно установленной схеме.

Таблица 1. Расчеты румба в зависимости от пределов дирекционного угла.

Приращения координат

Для приращений координат в замкнутом ходе применяют формулы, использующиеся при решении прямой геодезической задачи. Ее суть состоит в том, что по известным значениям координат исходного пункта, дирекционного угла и горизонтального приложения можно определить координаты следующего. Исходя из этого, формула приращения значений будет иметь следующий вид:

d-горизонтальное проложение;
α-горизонтальный угол.

Для полигона, который имеет вид замкнутой геометрической фигуры, теоретическая сумма приращений будет равняться нулю для обеих координатных осей:

Линейная невязка и невязка приращения значений координат

Несмотря на вышесказанное, случайные погрешности не позволяют алгебраическим суммам выйти в ноль, поэтому они будут равняться другим невязкам приращений координат:

Переменные fx и fy – проекции линейной невязки fp на координатной оси, которую можно рассчитать по формуле:

При этом fp, не должно быть боле, чем 1/2000 от доли периметра полигона, а распределения fx и fy проводится следующим образом:

В этих формулах δXi и δYi – поправки приращения координат.
і- номера точек;

После приращений и внесения поправок в данные измерений, проводят расчет их исправленных значений.

Вычисление координат

Когда будут произведены увязки приращений точек полигона, следует определение координат, которое осуществляют с использованием следующих формул:

Значения Xпос Yпос – координаты последующих пунктов, Xпр и Yпр – предыдущих.
ΔXисп и ΔYисп – исправленные приращения между этими двумя значениями.
Если координаты первой и последней точки совпадают, то обработку можно считать завершённой.
На основе полученных координат и составленных во время полевых измерений абрисов в дальнейшем составляется план теодолитного хода.

Источник

Теодолитные ходы. Оценка точности

Привязка опознаков теодолитными ходами применялась в случае не­посредственной близости опознака к пунктам геодезического обоснова­ния и в тех случаях, когда невозможно использовать методы многократ­ных засечек.

Приведем основные требования Инструкции к теодолитным ходам. Различают три вида теодолитных ходов по относительной ошибке: это ходы с относительной ошибкой 1/3000, 1/2000 и 1/1000. При масш­табе топографической съемки 1:2000 установлена максимальная длина таких ходов, соответственно 6 км, 4 км и 2 км. Допустимые длины сто­рон в любом из трех типов ходов от 20 до 350 метров. На число сторон Инструкция ограничений не накладывает.

Относительная ошибка каждого опознака задаётся исходя из длины самого хода, таким образом, более длинный ход необходимо прокладывать с большей точностью, чем короткий. Наихудшим случаем (самым ненадежным из всех) является ход мак­симальной длины. Очевидно, что предрасчет точности линейных и угло­вых измерений необходимо вести именно для такого случая.

По формуле (2) была получена средняя квадратическая ошибка из­мерения длин линий. Сопоставляя величины m и Sср, видно, что относительная ошибка измерения линий должна быть не менее 1/2000. Такую точность нитяный дальномер обеспечить не может (расчеты также показывают, что даже если уменьшить среднюю квадратическую ошибку измерения угла до вели­чины 1″, нитяный дальномер с относительной ошибкой измерения линий 1/500 не обеспечит заданной точности планового положения опознака), поэтому необходимо использовать более точный прибор для линейных из­мерений. Можно воспользоваться дальномером двойного изображения или светодальномером СТ-5; предпочтение отдается последнему в силу прос­тоты, легкости и надежности измерений.

Величина средней квадратической ошибки из­мерения угла, рассчитанная по формуле (3) составила 32″. Следовательно, можно сделать вывод, что углы могут измеряться любым теодолитом серий Т5,Т15 и Т30. Так как в основном угловые из­мерения в привязочных работах рассчитано выполнять теодолитом 3Т5КП, рекомендуется применение именно этого прибора.

На точках ходов углы должны измеряться двумя полными приемами; центрирование теодолита производится по встроенному оптическому цен­триру.

4.2. Стереотопографическая, мензульная, тахеометрическая,
комбинированная съемка

Топографическую съемку местности выполняют для получения топографического плана или карты участка местности; объекты местности, контуры и рельеф изображаются на плане или карте с помощью условных знаков. Различают аэрофотосъемку, наземную и комбинированную съемки.

Аэрофотосъемка обычно выполняется стереотопографическим методом, когда снимки местности получают с помощью фотоаппаратов, установленных на самолете, а обработку снимков и рисовку плана выполняют в камеральных условиях на стереоприборах.

Комбинированная съемка является комбинацией аэрофотосъемки и наземной съемки; плановая ситуация рисуется по аэроснимкам, а рельеф снимают на фотоплан в полевых условиях.

Аэрофотосъемка и комбинированная съемка являются основными методами создания карт и планов на большие территории. Наземную съемку применяют при создании крупномасштабных планов небольших участков, когда применение аэрофотосъемки либо невозможно, либо экономически невыгодно.

Наземная съемка выполняется с поверхности земли. В зависимости от методики съемки и применяемых приборов наземная съемка может быть нескольких видов:

— горизонтальная или теодолитная; при горизонтальной съемке получают план участка местности, на котором нет изображения рельефа;

— вертикальная; при этом получают план с изображением рельефа практически без плановой ситуации;

— фототеодолитная; при этом снимки местности получают с помощью фототеодолита, а их обработку и рисовку плана выполняют на стереоприборах,

— специальные виды съемок.

При мензульной съемке план участка местности создается прямо в поле, т.е. результаты съемки ситуации и рельефа наносят на план на каждом пункте, где установлен прибор для съемки. Для выполнения мензульной съемки применяют мензулу, кипрегель и рейку.

При мензульной съемке горизонтальные углы не измеряют, а строят на планшете графически; для этого планшет должен быть ориентирован на местности. Над точкой А местности центрируют точку а планшета (рис.6). Планшет устанавливают в горизонтальное положение и ориентируют по линии AB. Наводят трубу кипрегеля на точку C местности и проводят карандашом по линейке кипрегеля направление на точку C.

Для определения планового положения точки C остается только измерить горизонтальное продолжение линии AC и отложить его от точки a на прочерченном направлении в масштабе съемки. Затем измеряют превышение точки C относительно точки A, вычисляют отметку точки C и подписывают ее на плане; съемка точки C закончена.

Мензульная съемка выполняется полярным способом, при этом направление полярной оси задается направлением, по которому ориентирован планшет.

В названии «тахеометрическая» подчеркивается высокая производительность труда при этом виде съемки: «tachys» означает быстрый. Съемку выполняют либо теодолитом, либо тахеометром-автоматом; в комплект приборов для съемки еще входит рейка.

Съемочное обоснование для тахеометрической съемки создают, прокладывая теодолитные ходы, ходы технического нивелирования, высотные или тахеометрические ходы.

Уравнивание тахеометрического хода выполняют отдельно для координат (как в теодолитном ходе) и превышений (как в высотном ходе). Допустимые невязки вычисляют по следующим формулам:

(25)

(26)

(27)

Тахеометрическая съемка выполняется с пунктом съемочного обоснования в полярной системе координат. Теодолит центрируют над пунктом А, горизонтируют, приводят трубу в рабочее положение и ориентируют на соседний пункт В съемочного обоснования, т.е. устанавливают на лимбе отсчет 0o 0′ при наведении трубы на этот пункт. Другими словами, полюсом полярной местной системы координат является пункт А, а направление полярной оси совмещается с направлением АВ.

Трубу теодолита наводят на рейку, установленную в какой-либо точке местности и измеряют три величины, определяющие положение снимаемой точки в плане и по высоте: горизонтальный полярный угол, угол наклона и дальномерное расстояние. Затем вычисляют превышение и горизонтальное проложение.

Точка установки рейки называется пикетом; различают высотные и плановые пикеты.

Чем больше высотных пикетов, тем легче рисовать рельефа на плане, но не надо забывать, что объем выполненной работы определяется не числом пикетов, а заснятой площадью в гектарах или в квадратных километрах. Поэтому пикетов надо набирать столько, сколько требуется для правильной рисовки рельефа.

Плановые пикеты располагают на контурах и объектах местности; иногда плановые пикеты называют реечными точками. При замене криволинейных контуров ломаными линиями ошибка спрямления не должна превышать 0.5 мм в масштабе плана.

Требуемая точность измерения горизонтальных углов и расстояний при тахеометрической съемке такая же, как и при горизонтальной съемке:

= 24′, ms/S = 1/150.

Расчитаем допустимую ошибку измерения угла наклона. Для этого возьмем формулу тригонометрического нивелирования:

h’ = S * tg (28)

и продифференцируем ее по измеряемым элементам:

m2h = (S/cos2 )2 * m 2/ 2 + tg2 .m2s. (29)

Примем h=1 м, = 11.4o, tg = 0.2, cos = 1.0 и получим mh = 0.33 м.

m = 10′

Поскольку требования к точности измерений при тахеометрической съемке невысокие, то измерения при съемке пикетов выполняют по упрощенной методике:

— горизонтальные углы измеряют при одном положении круга;

— расстояния, измеряемые по нитяному дальномеру, округляют до целых метров при съемке в масштабах 1:2 000 или 1:5 000;

— углы наклона измеряют при одном положении круга, установив место нуля близким или равным нулю; при этом отсчет по вертикальному кругу будет равен углу наклона, если съемку выполнять при основном положении круга.

Источник