Виды теодолитных ходов кратко
Обновлено: 07.07.2024
Теодолитный ход– система закреплённых в натуре точек, координаты которых определены при измерении правых по ходу горизонтальных углов и расстояний между ними.
Теодолитные ходы предназначеныдля создания съёмочного обоснования. Начинается теодолитный ход от постоянного пункта геодезической сети координаты которого выбирают из каталога.
Виды теодолитных ходов бывают:
Замкнутый теодолитный ход это многоугольник, у которого началом и концом является одна, обычно опорная, точка с известными координатами. Применяется для создания контурного плана участка.
Разомкнутый теодолитный ход обычно вытянутый вдоль проектируемой трассы, начало и конец которого опираются на имеющиеся опорные пункты с известными координатами. У такого теодолитного хода начальный угол (βн) и конечный угол (βк) называются примыкающими. Применяютсятакие ходы для большего сгущения опорной геодезической сети внутри замкнутого теодолитного хода, либо для создания съёмочного обоснования при сооружении объектов линейного типа (дорог, линий трубопроводов).
Висячий теодолитный ход –это разомкнутый теодолитный ход, который опирается только одним концом на точку с известными координатами.
Порядок создания теодолитного хода:
1. Осмотр местности (рекогносцировка) с целью определить самые хорошие места для закрепления точек хода и измерения расстояний между точками, чтобы было удобно мерить лентой. Точки хода закрепляют кольями или столбами.
2. Находят ближайшие точки опорной геодезической сети для привязки вашего хода к ним. Если поблизости нет опорных точек, то не менее 1/5 части точек вашего теодолитного хода надо закрепить железобетонными столбами, и каждый такой столб привязать не менее чем к 3 постоянным предметам местности (колодцев, углов капитальных зданий и т. д.) с зарисовкой на глазомерном плане (абрисе).
3. Измерение длин линий между точками. Расстояния между точками должны быть в пределах 20 – 350 метров. Это зависит от масштаба вашей топографической съёмки, степени застройки территории по которой прокладывается теодолитный ход. Общепринятая погрешность при измерении длин линий от 1/1000 до 1/2000. Например, если предельная погрешность задана 1/1000 а длина хода 148 метров, то ошибка при измерении линии туда и обратно не должна превышать 148/1000 = 14,8 см.
4. Измерение горизонтальных углов между точками теодолитного хода. Измеряются теодолитом правые по ходу горизонтальные углы. При этом, правильность измерения углов контролируют по разнице между полу приёмами.
5. Измерение вертикальных углов. Так как при вычислении координат точек теодолитного хода применяются не измеренные длины линий, а их горизонтальные проложения, то в измеренную длину надо ввести поправку за наклон местности (если уклон превышает 1º). Для этого измеряют теодолитом вертикальный угол на каждой линии.
6. Съёмка ситуации местности различными способами.
7. Для передачи координат на точки вашего теодолитного хода необходимо произвести привязку их к опорным точкам геодезической сети более высокого класса. Для этого определяют положение одной точки вашего хода относительно точек государственной опорной геодезической сети 2 или 3 класса: измеряют расстояние от опорной точки до точки вашего теодолитного хода и горизонтальный примыкающий угол. Такая привязка называется передачей координат и дирекционных углов с пунктов привязки на точки теодолитного хода.
При проведении полевых работ по созданию теодолитного хода ведётся полевой журнал в виде таблицы, в которой записываются отсчёты по нижней шкале на каждой точке при КЛ и КП (двумя полу приёмами) и по верхней шкале при КЛ и КП с вычислением места нуля МО и вертикального угла. Записываются длины линий (туда, обратно и средние). Кроме этого ведётся зарисовка абриса на плотной бумаге (абрис – глазомерный план без соблюдения масштаба воспроизводящий связь отдельных элементов). Пока на данной точке всё это не будет зафиксировано в журнале и на абрисе, снимать теодолит с точки и переносить его на другую запрещается.
Вопрос № 42.
Вычисление координат поворотных точек теодолитного хода.
Для вычисления координатповоротных точек теодолитного хода в ведомости вначале уравнивают измеренные углы. От суммы измеренных углов вычитают сумму теоретическую, вычисленную по формуле 180º * (n – 2) в замкнутом и 180º * n * (βн – βк) в разомкнутом теодолитных ходах. Полученную невязку равномерно распределяют по измеренным углам с обратным знаком и уравнивают их. Затем вычисляют азимуты всех линий полигона. Для этого к первому азимуту опорной точки прибавляют 180º и вычитают второй исправленный угол. Получается второй азимут. К нему опять прибавляют 180º и вычитают третий исправленный угол. Получается третий азимут и так далее. По вычисленным азимутам находят румбы линий. Далее находят приращения координат по формулам: ∆Х = cos R * L; ∆Y= sinR * L. Приращения уравнивают. Координат второй точки находят, прибавляя (или отнимая) к известному координату первой опорной точки первое приращение. К найденному второму координату прибавляют (или отнимают) второе приращение и получают третий координат, и так далее. В замкнутом теодолитном ходе в конце должен получиться первый координат, что является проверкой. В разомкнутом теодолитном ходе в конце получается известный координат опорной точки, на которую опирается конец разомкнутого теодолитного хода.
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.
Разомкнутый теодолитный ход, опирающийся на один исходный пункт и один дирекционный угол - такой ход еще называют висячим. Висячий ход используют редко, потому что для его вычисления потребуется специальная формула. Суть его такова, что он имеет только начало в определенной точке координат. Конец нужно вычислять.
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
При начале расчетов определяют теоретическую сумму углов , а потом увязывают их, распределяя между ними угловую невязку.
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.
Теодолитным ходом называется совокупность ломаных линий, образующих каркас снимаемой территории. Длины сторон хода измеряют при помощи мерных лент и рулеток, а углы — теодолитами. Теодолитные ходы включают в себя размещение станций съемки вдоль линий или по пути движения, затем ранее обследованные точки используются в качестве основы для наблюдения следующей точки.
Преимущества использования теодолитных ходов:
- Короткий период организационных и рекогносцировочных работ;
- Ход может принимать любую форму, что позволяет вместить разные виды ландшафтов;
- Ошибки масштабирования не суммируются при выполнении теодолитного хода;
- Ошибки разброса азимута могут быть уменьшены путем сокращения расстояния между станциями;
- Теодолитные ходы свободны от фигурных соображений, в отличии от треугольных систем.
Существуют следующие виды теодолитных ходов: замкнутый, разомкнутый и висячий.
Замкнутый(полигон) — теодолитный ход в форме многоугольника, который возвращается на исходную точку, завершая цикл, либо проходит между двумя точками с известными координатами. Подходит для обследования больших площадей, определения границ озер, лесов и так далее.
Разомкнутым ход называется, в том случае, когда линии образуют цепи, концы которых опираются на станции с известными координатами. У разомкнутого хода примыкающими являются угол β(начальный) и β 1(конечный). Когда на известную точку опирается только один конец — ход называется висячим. Оба применяются для исследования линейных объектов: автострад, каналов, мостов, тоннелей и прочих.
Рисунок 1 — Теодолитные ходы
а — разомкнутый, б — замкнутый, в — висячий
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.
Запрещается перемещать прибор пока на точке не будет выполнен абрис и занесены данные в журнал
Теодолитный ход – это одна из самых важных частей работы в геодезии. Часто это понятие переплетается с деятельностью инженеров и включается в различные работы.
Многие геодезисты годами обучаются тому, чтобы правильно и с первого раза прокладывать верную схему данных ходов. Также часто употребляют этот термин, как ломаное построение.
Определение и назначение теодолитных ходов
Теодолитный ход – это определенная линия, которая выполнена в ломаной последовательности. Нередко его используют для того, чтобы вычислить координаты определенной местности.
Более опытные геодезисты знают огромное количество таких систем. Нужны они также для того, чтобы точно отобразить нужную местность, определить углы на карте крупного масштаба или на специальных планах участка.
Само теодолитное построение отображается на плане или карте системой точек, которые закреплены на полотне. Благодаря им измеряется необходимый угол.
Основные виды теодолитных ходов
Опытные эксперты выделают несколько типовых схем ломаного построения:
Замкнутый ход представляет собой многоугольную фигуру, которая имеет начало и конец в одной только точке. Само название говорит о построении этой линии. Замкнутая фигура это и есть система такого вида. Чаще всего нужна такая линия для того, чтобы создать контур на любой местности.
Висячий ход используют редко, потому что для его вычисления потребуется специальная формула. Суть его такова, что он имеет только начало в определенной точке координат. Конец нужно вычислять.
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.
Схема теодолитного хода
Каждый путь имеет определенную схему, по которой можно определить его вид и назначение, положение. Как говорилось ранее, каждая линия имеет свои отличительные признаки.
Замкнутая схема напоминает собой закрытую фигуру. Для того, чтобы огородить любой участок, нужно именно это построение.
Необходима только одна известная относительная точка, чтобы сделать замкнутое пространство. Так как линия состоит из множества координат, то нахождение углов не является проблемой. Схема напоминает многоугольник.
Висячий ход нужен для тех участков, которые еще находятся в проекте. Эта схема имеет единственную координату, так как конца у нее нет. Конец у данной линии свободен.
Разомкнутый план удобен тем, что координаты известны. Остается только вычислить необходимые углы по координатам.
Начало и конец на данной линии лежат на геодезических обоснованиях. Эта фигура любима многими геодезистами-новичками, которые только пришли в это дело, для них есть допустимая минимальная погрешность.
Обработка результатов измерений
Мало знать точки, может произойти невязка. Для качественного выполнения полевой работы необходимо знать углы, с помощью которых строится то или иное пространство.
Для начала составляют проект, от которого будут отталкиваться на местности, часто это делается онлайн. Вычисление координат геодезических обоснований – важный шаг в работе.
Чтобы качественно обработать полученные результаты измерений, необходимо:
Составить таблицу с полученными углами.
Выписать точки начала и конца.
С помощью различных формул вычисляется сумма углов, а также длина. Расчет оформляется на отдельном полотне.
Далее необходимо вычислить теоретическую сумму для того, чтобы составить верное построение. Для каждого построения свои формулы.
Составление плана
Качественное построение системы предполагает собой точную ведомость всех необходимых данных. Недостаточно знать примерный чертеж или точки. Различаются виды планов, для которых присутствует своя система.
Теодолитная съемка нужна для того, чтобы составить план. Необходима такая последовательность действий:
создание сетки координат;
нанесение координат с предельной точностью;
отображение местной ситуации;
оформление по критериям.
Заключение
Построение системы и точное знание каждого угла поможет с высокой точностью наметить необходимые построение. Геодезисты больше всего времени тратят на то, чтобы составить точный план.
Ошибки в расчетах могут привести к трате времени или потере проекта. Выполнение всех пунктов последовательности приведёт к отличной и законченной работе.
Читайте также: