Камеральная обработка результатов теодолитной съемки реферат

Обновлено: 02.07.2024

В учебно-методическом пособии изложены общие сведения о теодолитной съемке, её назначении. Рассмотрен порядок выполнения полевых и камеральных работ. Подробно представлена обработка ведомости координат замкнутого и разомкнутого теодолитных ходов, а так же построение плана теодолитной съемки. Предложен метод вычисления площадей аналитическим способом.

Издание второе, переработанное и дополненное

Рекомендовано к изданию

СОДЕРЖАНИЕ

1 ТЕОДОЛИТНАЯ СЪЕМКА.. 4

1.1 Назначение теодолитной съемки и порядок полевых и камеральных работ. 4

1.2 Вычислительно – графическая обработка результатов полевых измерений. 13

2 СУЩНОСТЬ ПРЯМОЙ И ОБРАТНОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ.. 21

2.1 Прямая геодезическая задача. 21

2.2 Обратная геодезическая задача. 22

3 ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНА.. 23

3.1 Построение координатной сетки и нанесение станций теодолитного хода. 23

3.2 Нанесение ситуации местности. 27

3.3 Оформление контурного плана. 29

3.4 Определение площади полигона. 30

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.. 33

Приложение А.. 34

Приложение Б. 35

Приложение В.. 36

Приложение Г. 36

Приложение Д.. 38

Приложение Е. 39

Приложение Ж.. 40

Приложение И.. 41

ВВЕДЕНИЕ

Топографической съемкой называется комплекс полевых работ, выполняемых с целью получения топографического плана. Это означает, что вначале создают съемочное обоснование в виде съемочных сетей. Различают высотные и плановые съемочные геодезические сети. Определение координат пунктов съемочных геодезических сетей выполняют методами полигонометрии и триангуляции. Ходы плановых съемочных сетей, развиваемых методами полигонометрии, называют теодолитными ходами. Топографические съемки производятся согласно общему принципу геодезических работ – от общего к частному, следуя которому, сначала обрабатывают полевые данные, относящиеся к основному полигону, затем производят построение полигона в заданном масштабе, после чего наносят на план ситуацию по данным журнала измерений и абриса. Основной полигон строят по вычисленным координатам. Планы, составленные по результатам теодолитной съемки, используют для определения площадей отдельных контуров, для проектирования линейных сооружений, промышленных и гражданских зданий и т.д.

ТЕОДОЛИТНАЯ СЪЕМКА

Назначение теодолитной съемки и порядок полевых и камеральных работ

Теодолитной съемкой называется один из видов наземных съемок, целью которого является получение контурного плана местности, без изображения на нем рельефа. Теодолитная съемка относится к числу крупномасштабных (масштаба 1:5000 и крупнее) и чаще всего она выполняется на участках с равнинным рельефом и сложной ситуацией (застроенная территория, железнодорожные узлы, аэродромы и др.). В качестве планового съемочного обоснования при теодолитной съемке обычно используют точки теодолитного хода. Угловые измерения на точках теодолитного хода выполняют теодолитами. По форме различают следующие виды теодолитных ходов: 1 – замкнутый (полигон) – сомкнутый многоугольник, примыкающий к пункту планового геодезического обоснования; 2 – разомкнутый или диагональный ход, начало и конец которого опираются на пункты геодезического обоснования. Форма теодолитных ходов зависит от характера снимаемой территории. Так, при съемке населенных пунктов, строительных площадок, промышленных площадок предприятий и других, обычно по границе участка прокладывают замкнутый полигон. Для обеспечения съемки всех предметов и контуров местности внутри полигона при необходимости прокладывают диагональный ход, например, 5–7–8–2 (рис. 1.1.1).

Рис. 1.1.1- Схемы теодолитных ходов: а – замкнутого (1-2-3-4-5-6-1);

Теодолитная съемка состоит из подготовительных, полевых и камеральных работ. Наибольший объем приходится на полевые работы, которые включают в себя:

· рекогносцировку снимаемого участка;

· измерение углов и линий теодолитного хода;

· привязку к пунктам государственной геодезической сети;

· съемку контуров местности.

При подготовительных работах подбирают и изучают имеющиеся в наличии картографические материалы (планы, карты и профили). На основе имеющихся планов и карт крупных масштабов намечают теодолитные ходы. Длины теодолитных ходов не должны превышать установленных величин: при съемке масштаба 1:500 – 0,6км; 1:1000 – 1,2км; 1:2000 – 2,0км; 1:5000 – 4,0км.

Рекогносцировка представляет собой обход и осмотр местности с целью отыскивания пунктов опорной геодезической сети, окончательного выбора местоположения точек теодолитных ходов и их закрепления. Точки теодолитных ходов располагают в местах с хорошим обзором местности; между смежными сторонами должна быть хорошая взаимная видимость. Длина сторон теодолитных ходов не должны быть более 350 м и менее 20 м, а углы наклона линий не должны превышать 5º.

Прокладка теодолитных ходов включает в себя производство угловых и линейных измерений. В теодолитных ходах правые или левые углы поворота измеряют теодолитом при двух положениях вертикального круга. За окончательное значение принимают среднее из двух значений, если разница из этих измерений не превышает двойной точности прибора.

Стороны измеряют мерной лентой или дальномерами в прямом и обратном направлениях с относительными ошибками не более 1:3000, 1:2000, 1:1000, 1:500 в зависимости от условий местности. Дальномерами называют приборы, предназначенные для определения расстояний на местности без непосредственного измерения их.

Углы наклона линий измеряют с помощью вертикального круга теодолита. Поправки за угол наклона в измеренные расстояния вводятся, если углы наклона превышают 2º. Результаты угловых и линейных измерений записывают в специальный журнал.

Для получения координат точек теодолитных ходов в государственной системе координат теодолитные ходы следует привязывать к пунктам геодезической опорной сети. Сущность привязки состоит в передаче с опорных пунктов плановых координат на одну из точек теодолитного хода и дирекционного угла на одну или несколько его сторон.

Основными полевыми документами теодолитной съемки являются журнал измерения, куда заносят результаты угловых и линейных измерений в теодолитных ходах съемочного обоснования и журнал съемки ситуации (абрис), где так же ведут схематические зарисовки снимаемых участков и записывают результаты привязки ситуации местности. Абрис служит основным документом, по которому составляют план, поэтому большое значение имеет аккуратность всех записей, ясность, к каким точкам контура эти записи относятся.

Съемка контуров местности с пунктов и сторон теодолитных ходов производится способами: прямоугольных, полярных координат, угловых и линейных засечек, створов, обмеров сооружений. Контур – это граница местных предметов, сооружений, естественных угодий.

Применение того или иного способа зависит от условий местности и целей, для которых производят работу.

Способ перпендикуляров (прямоугольных координат)

Данный способ применяют при съемке ситуации и местных предметов, имеющих правильные геометрические формы – здания, а также криволинейные контуры: реки, дороги и другие вытянутые контуры.

Рис. 1.1.2- Схема съемки ситуации методом перпендикуляров

Измеряют длины перпендикуляров, опущенных из определяемых точек на стороны теодолитного хода, измеряются также расстояния от точки хода до основания перпендикуляра. Как правило, перпендикуляры строятся на глаз, но при этом его длина не должна превышать 4, 6, и 8 м при съемке в масштабах 1:500, 1:1000, и 1:2000 соответственно. При необходимости построения перпендикуляров большей длины используют специальные приборы – экеры.

Для построения углов здания на плане соединяют ранее нанесенные точки теодолитного хода 5 – 6 и 6 – 7, откладывают по полученному створу значения абсцисс X в масштабе съемки, строят с помощью угольника перпендикуляры и откладывают в соответствующем масштабе значения ординат Y. Полученные точки соединяют и получают изображение на плане фасада здания и контур береговой линии реки.

Способ полярных координат или полярный способ

Съемочные точки определяют в системе полярных координат. На рис.1.1.3 за полярную ось принимается сторона теодолитного хода 9 – 10, а за полюс точка 9. Положение точек контура луговой растительности определяют полярными углами β₁, β₂, β₃ и полярными расстояниями 9–1, 9–2, 9–3. Полярные расстояния измеряют рулеткой или дальномером от точки полюса 9 до снимаемых точек. Полярные углы измеряют теодолитом одним полуприемом.

Для построения точек на плане транспортиром откладывают от направления 9- 10 полярные углы β₁, β₂, β₃ и по полученным направления отмеряют от точки 9 полярные расстояния в масштабе съемки.

Рис. 1.1.3- Полярный способ съемки ситуации

Способ угловых засечек

Этот способ удобно применять при съемке труднодоступных контуров, например, при съемке противоположного берега реки. В этом способе на точках теодолитного хода 4 и 5 теодолитом измеряют одним полуприемом углы β₁, β₂, β₃, β₄ между стороной хода и направлением на предмет. Углы должны быть не менее 30º и не более 150º.

Для построения точек на плане откладывают по транспортиру в точках теодолитного хода значения углов β₁, β₂, β₃, β₄, проводят направления и положение точек определяют по пересечению полученных линий.

Рис. 1.1.4 - Съемка ситуации способом угловых засечек

Способ линейных засечек

Данный способ удобно применять при съемке зданий расположенных вблизи сторон теодолитного хода. В этом случае положение точки А определяют измерением расстояний 4А, 4C и CA. Эти расстояния измеряют мерной лентой или рулеткой, и они должны быть примерно равными. На плане положение точек А и В определяют как пересечение засечек циркуля с длинами 4A и CA, DB и BN.

Рис. 1.1.5- Съемка ситуации способом линейных засечек

Способ створов

Данный способ применяют при съемке точек расположенных в створе линии теодолитного хода. Этот способ широко используют при внутриквартальной съемке. Измеряются расстояния по створу линий хода до точек пересечения со створом линий связи, линий электропередач, с осью дорог, тропинок, с границами контуров. На рисунке 1.1.6 а – расстояние по створу АВ от точки А до пересечения с ЛЭП – 6 кв.; b – расстояние от точки пересечения створов до опоры ЛЭП по створу ЛЭП; с – расстояние от точки В по створу ВС до пересечения с осью тропинки. d – расстояние по створу ВС от точки В до пересечения с границей между контурами пашни и луга.

Рис. 1.1.6- Съемка ситуации способом створов

Результаты измерений при съемке заносят в схематический чертеж – абрис, масштаб которого принимается произвольным. Абрис служит основным документом, по которому составляют план, поэтому большое значение имеет аккуратность всех записей, ясность, к каким точкам контура эти записи относятся. На абрисе показаны все снимаемые точки с соблюдением порядка и взаимного расположения контуров местности между собой и относительно съемочного обоснования, а также результаты измерений – угловых и линейных между съемочным обоснованием и характерными точками ситуации. В абрисе дается необходимая характеристика ситуации. Например, характеристика построек, их этажность, типы покрытия дорог, их ширина, характеристика растительности. Абрис ведут карандашом четко и аккуратно с записями всех выполненных при съемке угловых и линейных измерений.

Указанные виды работ относят к полевым геодезическим работам.

После окончания всех полевых работ – всех измерительных и съемочных работ на местности, приступают к камеральной обработке результатов полевых измерений.

Камеральную обработку начинают с проверки правильности всех записей и вычислений, сделанных в журнале, а так же вычисления поправок за наклон сторон теодолитного хода.

Дальнейшая обработка результатов полевых измерений включает следующие действия:

- уравнивание угловых измерений и вычисление дирекционных углов и румбов сторон;

- уравнивание приращений и вычисление координат вершин теодолитного хода;

- построение плана участка теодолитной съемки;

- вычисление площади полигона аналитическим способом.

Составление плана теодолитной съемки участка местности

Цель работы: вычислить координаты станций теодолитного хода и построить план участка местности.

С проверки и обработки полевых журналов начинается камеральная обработка. Затем составляется схема теодолитных ходов. Среднее значение подписывают у вершин горизонтальных углов, а горизонтальную длину- возле её каждой стороны. Также на схему наносят е пункты геодезической сети, к которым осуществлялась привязка теодолитных ходов.

Вычислительные работы по определению координат вершин теодолитного хода включают в себя:

1. Вычисление дирекционных углов сторон и обработку угловых измерений;

2. Вычисление приращений координат;

3. Вычисление координат вершин хода.

Все вычисления ведутся в особой ведомости. В ведомость выписывают все исходные данные и начинают обработку.

1. Обработка угловых измерений и вычисление дирекционных углов сторон

1)Вычисляют сумму измеренных углов.

(1)

(2)

2)Вычисляют теоретическую сумму углов, где n – количество углов.

3)Вычисляют угловую невязку.

(3)

(4)

(5)

4)Полученную угловую невязку сравнивают с допустимой невязкой, потому что величина угловой невязки характеризуется точностью измерения углов, она ни в коем случае не должна быть больше предельно допустимой величины. Если же измеренная невязка fβизм не превышает допустимой, то вычисления продолжают далее. В противном случае повторяют полевые измерения.

5)Угловую невязку распределяют по измеренным углам поровну с обратным знаком.

(6)

Если невязка не делится без остатка на число углов, то несколько большие поправки вводят в углы с короткими сторонами, вследствие неточного и неверного центрирования теодолита.

(7)

(8)

6)Вычисляют исправленные углы.

(9)

7)Вычисляют дирекционные углы. В предложенной задаче дирекционный угол исходной стороны αВ-1 необходимо найти, решив обратную геодезическую задачу,

(10)

(11)

Для перехода от табличного угла к дирекционному углу необходимо учесть знаки приращений координат (табл.2), определить в какой четверти лежит данное направление.

Таблица 2. Знаки приращения координат.

Четверть	Значение дирекционного угла	Название румба	Связь между румбами и дирекционными углами	Знаки приращения координат
∆X	∆Y
0°-90°	СВ	r= a	+	+
90°-180°	ЮВ	r= 180°- a	-	+
180°-270°	ЮЗ	r= a-180°	-	-
270°-360°	СЗ	r= 360°- a	+	-

Следуя соотношением между табличными и дирекционными углами, находят дирекционный угол направления (рис.7).

Рис. 6 между углами и

Далее по вычисляют углы остальных

ai = ai-1 +180˚ -βпр (правые углы;)(12)

ai = ai- 1 -180˚ + βлев (левые углы,)(13)

где ai– угол стороны;

ai-1 – угол стороны;

βпр – (левый) угол этими

Контролем вычисления углов полигона, повторное дирекционного угла стороны

2. Вычисление приращений координат и координат вершин хода

Вычисляют приращения координат:

Вычисляют суммы приращений координат ΣΔx и ΣΔy.

Теоретическая сумма приращений координат должна быть равна нулю, так как полигон замкнутый, то есть Δx = 0; Δy = 0. На практике вследствие погрешностей угловых и линейных измерений суммы приращений координат равны не нулю, а некоторым величинам fx и fy, которые называются невязками в приращениях координат fx = ΣΔx ; fy= ΣΔy

В результате данных невязок полигон окажется разомкнутым на величину абсолютной линейной невязки

(16)

Оценивают точность угловых и линейных измерений по величине относительной линейной невязки

Вычисленная относительная невязка сравнивается с допустимой

(fдоп – допустимая относительная невязка устанавливается инструкциями в зависимости от масштаба съемки в пределах 1:2000 – 1:1000)

(18)

Внимательно проверяют все записи и вычисления в полевых журналах и ведомостях в том случае если условие не соблюдается. Если всё таки ошибку, к большому сожалению, не удалось обнаружить, следует выполнить контрольные измерения длин сторон.

3) Распределяют невязки по вычисленным координат длинам с обратным , т.е. выполняют уравнивание координат. Поправки в приращения при этом определяются по формулам.

(19)

(20)

при этом Σδx= - f x и Σδy= - f y

(21)

4)Вычисляют исправленные приращения

(22)

Δxi испр= xi+δ∆X;

Δyi испр = yi +δ∆У.

(23)

5)Вычисляют суммы приращений которые быть равны

(24)

ΣΔyi испр =0.

По исправленным координат и координатам точки вычисляют вершин хода:

где Хi+1 и Уi+1 –определяемые

Xi и Уi – известные предыдущей

∆x и ∆y – приращения между точками.

Окончательным контролем правильности вычислений координат служит получение координат начальной точки теодолитного хода.

Результаты измерений заносятся в ведомость вычисления координат вершин замкнутого теодолитного хода (рис.7).

Рис. 7 Ведомость вычисления координат вершин замкнутого теодолитного хода

Когда требуется произвести съемку объектов, не доступных с пунктов замкнутого хода, прокладывают другой ход, который обоими концами опирается на пункты замкнутого хода (рис.6).

Рис. 8 Схема диагонального хода

Вычисление диагональных ходов ведётся в отдельной ведомости.

ГЛАВА 4. ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНА ТЕОДОЛИТНОЙ СЪЁМКИ

В ходе работ проверку измерений и обработку и угловых теодолитных уравнивание координат и координат точек и ведомости построение натной на листах; плана в масштабе.

Перед на план съемочного и точек на бумаги возводят сетку с для этой цели топографической Дробышева или (рис.9).

Схема координатной с топографической линейки на 9.

Рис. 9 построение сетки

В линейки 1 , ее нижнему краю бумаги, остро подточенным карандашом по 6 В линейки 2 центр выреза с штрихом полученной в 1 , и, линейку примерно ельно краю бумаги, по отмечают 5дуг. в 3 центр выреза с в прямой, в 1 , и линейки последнюю полученную в 2 , и образом первый треугольник. Дальше возводят прямоугольный (положения 4 и 5) и, одинаковые расположенные на сторонах прямоугольника, координатную (6) .

Похожим образом строят сетку и с топографической ЛБЛ, но с сетки по 8 см. координатную оцифровывают в зональной или системе координат.

и основного вершины хода и вычерчиваются на чертежной Стороны хода не Пересечение координатной вырисовываются зеленой ручкой, 6×6 мм. линий сетки у плана черной ручкой.

План должен быть оформлен в соответствии с "Условными знаками для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000,1:1000, 1:500".

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В моей я тему теодолитной в условиях.

Прежде исследовала теодолитной её и работ при ней.

Затем, досконально порядок полевых осуществлением местности, прокладки ходов и их к геодезической сети; разные съемки местности.

Также с проведения работ: общие проведения работ при съемке, исследовала обработки измерений в и теодолитном

Последним шагом моей было с построения теодолитной

Цели и задачи, поставленные передо мной, были достигнуты и изложены в данной работе в полном объёме.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКЙ СПИСОК

Список литературы

1) Коугия В.А. и др. Инженерная геодезия. Часть II. Учебное пособие. — М.: СПб, 2008. — 93 с.

2) Лиман С.А. Конспект лекций по инженерной геодезии. Аичевск.

— М.: ДонГТУ, 2011. — 109 с.

3) Михелёв Д.Ш. Инженерная геодезия.— М.: ИЦ Академия, 2004. — 480 с.

4) Михаленко Е.Б.,Беляев Н.Д. и др. Инженерная геодезия. Геодезические разбивочные работы — М.: СПб, 2009. — 67 с.

5) Поклад Г.Г. Геодезия. Учебник для вузов — М.: Недра, 1988. — 304 с.

6) Смолич С.В., Верхотуров А.Г. Инженерная геодезия. Учебное пособие. — М.: ЧитГУ, 2008. — 185 с.

7) Федотов Г.А. Инженерная геодезия — М.: Высшая школа, 2004. — 463 с.

8) Чернявский В.М. Учебно-полевая практика по инженерной геодезии — М.: ВятГУ, 2010. — 149 с.

Список Internet-источников:

Основные направления социальной политики: В Конституции Российской Федерации (ст. 7) характеризуется как.

Эталон единицы силы электрического тока: Эталон – это средство измерения, обеспечивающее воспроизведение и хранение.

Что входит в перечень работ по подготовке дома к зиме: При подготовке дома к зиме проводят следующие мероприятия.

Цель работы — освоение технологии создания геодезической документации по результатам теодолитной съемки местности и приобретение практических навыков в выполнении необходимых для этого вычислений и графических построений.

Процесс камеральной обработки результатов теодолитной съемки включает следующие основные этапы:

определение координат вершин теодолитного хода;

накладка на план вершин хода и нанесение ситуации;

оформление плана в соответствии с условными знаками.

4.1. Определение координат вершин теодолитного хода

4.1.1. Исходные данные

Геодезической основой при съемке местности служит замкнутый теодолитный ход (полигон), в котором теодолитом измерены все углы, а мерной лентой — длины всех сторон. Исходными данными для вычисления координат вершин полигона являются:

измеренные горизонтальные углы;

длины сторон, приведенные к горизонту;

координаты X и У одной из вершин полигона;

дирекционный угол одной из сторон.

Результаты измерений углов и длин сторон полигона приведены в табл. 2 и одинаковы для всех вариантов заданий. Схема полигона показана на рис. 6.

Таблица 2 Исходные данные

Номер вершины полигона

Измеренные горизонтальные углы

Горизонтальные проложения, м

Координаты вершины I полигона также одинаковы для всех вариантов заданий и приняты равными:

4.1.2. Заполнение вычислительной ведомости

Вычисление координат вершин полигона производят в бланках специальных вычислительных ведомостей. Образец заполнения такой ведомости приведен в табл. 3.

Вначале в ведомость из табл. 2 заносят исходные данные. Для этого в графе I проставляют номера вершин полигона, на которых измерялись горизонтальные углы, а в графе 2 — номера соседних вершин, между которыми эти углы были измерены. Значения измеренных горизонтальных углов заносят в графу 3, а значения горизонтальных проложений длин сторон полигона — в графу 5. Значение исходного дирекционного угла стороны IV — I записывают в верхней строке графы 4, а значения координат X и У вершины I полигона — в верхней строке в графах 9 и 10 соответственно. В графе II проставляют номера вершин, для которых записаны координаты.

Дальнейшее заполнение граф 3-10 производится по мере выполнения соответствующих вычислений.

4.1.3. Обработка угловых измерений

На данном этапе вычислений производятся оценка качества измерений горизонтальных углов в полигоне и их уравнивание.

Оценка качества угловых измерений выполняется путем сравнения фактической угловой невязки полигона с величиной допустимой угловой невязки . Качество измерения углов считают удовлетворительным, а сами измерения пригодными к дальнейшей обработке, если выполняется условие

При этом в замкнутом теодолитном ходе величина фактической угловой невязки находится по формуле

где — соответственно фактическая и теоретическая суммы

Величина находится суммированием значений всех углов в графе 3 вычислительной ведомости. Теоретическая сумма углов в полигоне находится по одной из следующих формул:

— для внутренних углов,

— для внешних углов,

где n — количество вершин в полигоне.

Значение допустимой угловой невязки находится по формуле

Если фактическая угловая невязка не превышает допустимую, то ее равномерно распределяют с противоположным знаком во все измеренные углы.

Поправка в каждый измеренный угол рассчитывается по формуле

Значение поправки вычисляют с точностью до 1″ и записывают над значением каждого измеренного угла в вычислительной ведомости. Если фактическая невязка не делится на число углов нацело, то остаток по одной секунде распределяют на любые несколько углов.

Алгебраическим суммированием поправки с величиной измеренного угла находят значение исправленного (уравненного) угла :

Контролем правильности уравнивания угловых измерений служит равенство суммы исправленных углов теоретической сумме .

Читайте также: