Ошибка изображения рельефа равна

обвод дополнения (d1, d2, d3, d4) каждой части до прямоугольника (квадрата), образованного линиями координатной сетки, получение разностей Δnd1, Δnd2, Δnd3, Δnd4,

вычисление цены деления планиметра 4 раза по формуле: ci = ( ti * po) / ( Δnui + Δndi),

где: ti — количество квадратов координатной сетки в суммах ui + di (на рисунке t1 = t4 = 4, t2 = t3 = 1),

po — площадь квадрата координатной сетки в гектарах,

Δnui, Δndi — i-тые разности отсчетов по счетному механизму и среднего из четырех cср = 0.25 * (c1 + c2 + c3 + c4),

вычисление площади каждой части участка p1, p2, p3, p4 pi = cср * Δnui ,

вычисление площади участка P = p1 + p2 + p3 + p4 + k * po .

6.4. Понятие о редуцировании площади участка

Участок местности в общем случае имеет неровную поверхность, и поэтому в геодезии различают площадь физической поверхности участка Pф и площадь проекции участка на горизонтальную плоскость P; ясно, что Pф > P.

Пусть участок прямоугольной формы расположен на плоскости G, имеющей угол наклона

ν (рис.6.9).

Площадь прямоугольника ABCD на плоскости G будет равна:

где a, b — стороны прямоугольника.

Площадь горизонтальной проекции этого же прямоугольника равна: P = a * b’ = a * b * Cos (ν)

или
P = Pф * Cos(ν). 1	(6.29)

Рис.6.9
Далее можно написать:
P = Pф — ΔP,	(6.30)
где
ΔP = 2 * Pф * Sin2(ν/120).	(6.31)

Таким образом, относительное искажение площади участка ΔP/Pф зависит только от угла наклона; при этом форма участка и его расположение в плоскости G не влияют на

величину искажения. В следующей таблице приведены численные значения относительного искажения площади участка для разных углов наклона ν. Таблица 6.2

	ν			1		2		3		4		5		6		7		8		9		10
		Р/P		1/6570		1/11640		1/730		1/410		1/263		1/182		1/132		1/103		1/81		1/66

Если угол наклона плоскости G неизвестен, то абсолютное искажение площади можно получить по известным координатам и отметкам поворотных точек контура участка, выполнив следующие операции:

по координатам поворотных точек вычислить площадь горизонтальной проекции участка: P = 0.5 * Σ [ Xi * ( Yi+1 — Yi-1 )],

решить обратные задачи по всем сторонам контура участка и получить горизонтальные проложения Si и дирекционные углы αi всех сторон,

вычислить длины сторон контура по формуле:

(6.32)

где hi — превышение по i — той стороне,

одну из поворотных точек контура участка (например, 1-ю) принять за исходную в местной системе координат на плоскости G, то-есть,

X’1 = X1 , Y’1 = Y1 ,

и вычислить координаты всех остальных поворотных точек контура в этой системе по формулам:

X’i+1 = X’i + di * Cos(αi), Y’i+1 = Y’i + di * Sin(αi),

вычислить площадь участка на плоскости G: Pф = 0.5 * S[X’i * (Y’i+1 — Y’i-1)],

вычислить абсолютное искажение площади участка: ΔP = Pф — P.

Если поверхность участка имеет произвольно сложную форму, то участок нужно разделить на t частей желательно треугольной формы, каждая из которых имеет постоянный угол наклона к горизонту, вычислить искажения площади для всех t частей и найти их сумму.

При делении участка нужно соблюдать следующие правила:

вершины гор и донья котловин должны фиксироваться точками с координатами и отметками, каждая линия водораздела, водослива, бровки, подошвы и перегиба ската должна

фиксироваться не менее, чем двумя точками с координатами и отметками. Координаты и отметки этих точек можно определять по топографической карте или плану.

7. Топографическая съемка местности

7.1.Геодезические сети

7.1.1.Классификация геодезических сетей

Сточки зрения геометрии любая геодезическая сеть — это группа зафиксированных на местности точек, для которых определены плановые координаты (X и Y или B и L) в

принятой двухмерной системе координат и отметки H в принятой системе высот или три координаты X, Y и Z в принятой трехмерной системе пространственных координат. Геодезическая сеть России создавалась в течение многих десятилетий; за это время изменялись не только классификация сетей, но и требования к точности измерений в них. Согласно [18] все геодезические сети по назначению и точности построения подразделяются на три большие группы:

государственные геодезические сети (ГГС), геодезические сети сгущения (ГСС), геодезические съемочные сети.

В настоящее время считаются действующими Инструкция 1966 года [18] о ГГС, Инструкция 1982 года о ГСС и съемочных сетях и ряд ведомственных положений и инструкций о других видах сетей.

Насущной задачей нынешнего периода является создание единой классификации всех существующих и перспективных геодезических сетей, которая бы соответствовала международным стандартам.

Государственная геодезическая сеть (ГГС) является главной геодезической основой топографических съемок всех масштабов и должна удовлетворять требованиям народного хозяйства и обороны страны при решении соответствующих научных и инженернотехнических задач. Плановая сеть создается методами триангуляции, полигонометрии, трилатерации и их сочетаниями; высотная сеть создается построением нивелирных ходов и сетей геометрического нивелирования. Государственная геодезическая сеть подразделяется на сети 1,2, 3 и 4 классов, различающиеся точностью измерений углов, расстояний и превышений, длиной сторон сети и порядком последовательного развития. Государственная геодезическая сеть 1 класса, называемая еще астрономо-геодезической сетью (АГС), строится в виде полигонов периметром около 800 — 1000 км, образуемых триангуляционными или полигонометрическими звеньями длиной не более 200 км и располагаемыми по возможности вдоль меридианов и параллелей.

Государственная геодезическая сеть 2-го класса строится в виде триангуляционных сетей, сплошь покрывающих треугольниками полигоны, образованные звеньями триангуляции или полигонометрии.

Требования к точности измерения горизонтальных углов и расстояний в триангуляции приведены в таблице 7.1, в полигонометрии — в таблице 7.2.

Таблица 7.1.

		Класс сети		Ср. кв. ошибка		Относительная ошибка		Длина стороны
			измерения углов		базисных сторон		треугольника
		1		0.7″		1 : 400 000		> 20	км
		2		1.0		1 : 300 000		7	— 20 км
		3		1.5		1 : 200 000		5	— 8	км
		4		2.0		1 : 200 000		2	— 5	км
Таблица 7.2.
		Класс сети		Ср. кв. ошибка		Относительная ошибка		Длина стороны
			измерения углов		стороны хода		хода
		1		0.4″		1 : 300 000		> 20	— 25 км
		2		1.0		1 : 250 000		7	— 20 км
		3		1.5		1 : 200 000		> 3 км
		4		2.0		1 : 150 000		> 2 км

Кроме того, должны быть выполнены условия по количеству сторон в ходе, по длине периметра полигонов и некоторые другие.

Средние квадратические ошибки измерения превышений на 1 км хода в нивелирных ходах и сетях I, II, III, IY классов равны 0.8 мм, 2.0 мм, 5 мм и 10 мм соответственно; предельные ошибки на 1 км хода приняты равными 3 мм, 5 мм, 10 мм и 20 мм соответственно [15].

Для топографических съемок в Инструкции 1966 года [18] установлены следующие нормы плотности пунктов ГГС:

для съемок в масштабах 1 : 25 000 и 1 : 10 000 — 1 пункт на 50 — 60 км2, для съемок в масштабах 1 : 5 000 — 1 пункт на 20 — 30 км2, для съемок в масштабах 1:2 000 и крупнее — 1 пункт на 5-15 км2.

В труднодоступных районах плотность пунктов ГГС может быть уменьшена, но не более, чем в 1.5 раза.

На территории городов, имеющих не менее 100 000 жителей или занимающих площадь в пределах городской черты не менее 50 км2, плотность пунктов ГГС должна быть доведена до 1 пункта на 5 — 15 км2.

Геодезические сети сгущения (ГCС) являются планово-высотным обоснованием топографических съемок масштабов от 1:5000 до 1:500, а также служат основой для производства различных инженерно-геодезических работ. Они создаются методами триангуляции и полигонометрии. По точности измерения углов и расстояний полигонометрия ГСС бывает 4-го класса, 1-го и 2-го разрядов [14] — таблица 7.3.

Таблица 7.3.

Разряд Ср. кв. ошибка	Относительная ошибка
сети	измерения углов измерения расстояний
4	кл.	3.0″	1	: 25 000
1	разр. 5.0″	1	: 10 000
2	разр. 10.0″	1	: 5 000

Следует подчеркнуть, что измерения в 4-м класс полигонометрии ГСС выполняются со значительно меньшей точностью, чем в 4-м классе ГГС.

Плотность пунктов ГСС должна быть доведена до 1 пункта на 1 км2 на незастроенной территории и до 4 пунктов на 1 км2 на территории населенных пунктов и на промплощадках.

Государственную геодезическую сеть 4 класса можно считать переходным видом сетей между ГГС и ГСС.

Отметки пунктов ГСС определяются из нивелирования IY класса или из технического нивелирования.

Геодезические съемочные сети служат непосредственной основой топографических съемок всех масштабов. Они создаются всеми возможными геодезическими построениями; плотность их пунктов должна обеспечивать высокое качество съемки. Отметки пунктов съемочных сетей разрешается получать из технического нивелирования

(при высоте сечения рельефа h 1 м) или из тригонометрического нивелирования (при

высоте сечения h 1 м).

На территории России кроме ГГС, ГСС, ГНС (государственной нивелирной сети) существуют и другие виды геодезических сетей [20]:

фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС), государственная фундаментальная гравиметрическая сеть (ГФГС), доплеровкая геодезическая сеть (ДГС), космическая геодезическая сеть (КГС),

спутниковая геодезическая сеть 1-го класса (СГС-1), спутниковая дифференциальная геодезическая сеть (СДГС).

Создание геодезических сетей любого класса и разряда осуществляется по заранее разработанным и утвержденным проектам. В проекте должна быть составлена схема сети (схема размещения пунктов сети и их связей), обоснованы типы центров и знаков, определены объемы измерений и их точность, выбраны приборы для измерения углов, расстояний, превышений и разработана методика измерений.

Проектирование триангуляции, трилатерации и сложных произвольных сетей выполняется, как правило, на ЭВМ по специальным программам.

7.1.2. Закрепление геодезических пунктов на местности

На местности геодезические пункты отмечаются центрами и опознавательными знаками. Типы центров и опознавательных знаков бывают самые разноообразные; они зависят от типа и точности геодезической сети, от климатических, почвенных и других характеристик местности. Геодезические пункты должны быть достаточно прочными и долговечными, чтобы сохранить неизменное положение центра в течение длительного времени, и находиться в удобном месте, обеспечивающем быстрое его обнаружение и опознавание.

На рис.7.1 приведены четыре конструкции центров пунктов: а — для районов с сезонным промерзанием грунтов, б — для районов с сезонным оттаиванием грунтов, в — скальная марка, г — стенной центр.

На рис.7.2 приведены два типа наружных знаков: а — металлическая пирамида, б — сложный сигнал.

Рис.7.2

7.2. Съемочное обоснование топографических съемок

Комплекс работ, в результате выполнения которого получают карту или план местности, называют топографической съемкой. Рассмотрим один пример. Пусть нужно составить план некоторого участка местности (например, план небольшого дачного участка). Если

требуется невысокая точность изображения деталей местности на плане, можно применить глазомерную съемку.

Наметим на местности точки-ориентиры (например, углы изгороди участка), определим их взаимное положение и нанесем в масштабе на бумагу — будущий план участка. Эти точки играют роль опорных, так как положение всех остальных точек (углы построек, грядки, отдельные деревья и кусты) мы будем определять относительно них или относительно линий, их соединяющих.

Инструментальная съемка выполняется с более высокой точностью, чем глазомерная, но принцип съемки остается тот же: на местности создается сеть опорных точек, взаимное положение которых в принятой системе координат определяют в первую очередь. Затем прибор для съемки устанавливают последовательно на каждую опорную точку и снимают ситуацию и рельеф в промежутках между ними, определяя положение точек местности относительно опорных точек и соединяющих их линий.

Точки, на которые устанавливают прибор для съемки, закрепляют на местности; их называют пунктами съемочного обоснования. Их координаты и отметки определяют из геодезических измерений, как правило, до начала съемки. По координатам эти пункты наносят на планшет, подготовленный к съемке (на планшете имеется только координатная сетка линий X=Const и Y=Const). Пункты геодезического съемочного обоснования образуют жесткий геометрический каркас плана, относительно которого определяется положение всех остальных точек плана.

По Инструкции средняя ошибка планового положения пунктов съемочного обоснования допускается 0.1 мм в масштабе плана. Этот допуск определяется точностью графических построений. Действительно, нет нужды определять координаты пунктов с большей точностью, так как они нужны только для того, чтобы нанести по ним на план пункты съемочного обоснования. Предельная ошибка планового положения пунктов съемочного обоснования допускается 0.2 мм в масштабе плана на застроенной территории и в открытой местности и 0.3 мм — в закрытой местности. При выполнении специальных съемок допуск на эту ошибку может быть уменьшен.

Средняя ошибка пунктов съемочного обоснования допускается 0.1*h, где h — высота сечения рельефа создаваемого плана.

7.3. Принцип топографической съемки

Обычный вид топографических карт и планов — листы бумаги, на которых в условных знаках изображен участок местности (графические документы). Если внимательно посмотреть на карту или план, отвлечься от цвета, заполняющих условных значков и конфигурации условных знаков, то можно заметить, что вся ситуация — это набор линий и точек. Но и любая линия — это совокупность точек; таким образом, можно сказать, что вся ситуация на плане или карте — это набор точек.

Съемка любого сооружения или угодья сводится к съемке его границ — прямых или кривых линий. Кривую линию можно с некоторым приближением заменить ломаной. Каждый отрезок ломаной линии является прямым, а прямая линия вполне однозначно определяется положением двух точек.

Таким образом, точка является элементарным объектом съемки; другими словами, съемка местности сводится к определению координат и отметок отдельных точек, характеризующих местоположение объектов местности и ее рельеф. При съемке геодезисты часто используют различные местные системы координат; планы и карты издаются в зональной прямоугольной системе координат Гаусса.

Средняя ошибка положения точечного объекта или четкого контура на плане относительно ближайших пунктов съемочного обоснования допускается 0.5 мм (в горной и лесной местности — 0.7 мм). Эта величина называется точностью плана.

Ошибка изображения рельефа зависит от характера рельефа и обычно равна одной трети высоты сечения рельефа.

Инструкция по топографической съемке разрешает создавать топографические планы в виде цифровой модели местности. В этом случае весь массив характеристик точек местности вводится в память ЭВМ; по мере надобности в соответствии с заданной программой машина выдает план нужного участка или другие документы.

7.4. Классификация съемок

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: тахеометрическая; мензульная;

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.

7.5. Горизонтальная съемка

Горизонтальная съемка местности в простейшем варианте выполняется с помощью теодолита и рулетки. Съемочное обоснование обычно создают проложением теодолитных ходов. Если участок съемки имеет вытянутую форму, то теодолитный ход прокладывают по его оси; при этом отдельные пункты съемочного обоснования можно определять из геодезических засечек. Если участок имеет овальную форму, то прокладывают замкнутый ход по его границе; внутри участка можно проложить диагональные ходы.

При горизонтальной съемке положение отдельных точек определяют относительно пунктов съемочного обоснования и линий, соединяющих их, применяя:

способ засечек ( угловых, линейных, комбинированных ); полярный способ;

способ перпендикуляров; способ створов.

Широко также применяется способ обмеров зданий и сооружений и расстояний между ними с помощью рулетки.

Способ засечек. При угловой засечке положение точки 1 определяют относительно двух пунктов съемочного обоснования А и В с помощью двух измеренных горизонтальных углов α1 и β1. Положение другой точки — точки 2 определяют, измеряя два других угла α2 и β2 (рис.7.3). Результаты измерений записывают в журнал.

При построении плана при точках А и В с помощью транспортира строят углы α1 и β1 и в пересечении линий получают изображение точки 1 на плане. Аналогично находят на плане положение точки 2.

Если расстояние до точки 1 не превышает длины рулетки, положение точки 1 определяют линейной засечкой, при которой измеряют расстояния А — 1 и В — 1 ; при построении плана из точки А проводят дугу радиусом, равным расстоянию А — 1 в масштабе плана, а из точки В — радиусом, равным расстоянию В — 1 в масштабе плана. Точка пересечения этих дуг является изображением точки 1 на плане.

Точность измерения горизонтальных углов при угловой засечке определяется точностью их построения на плане транспортиром,т.е. порядка 10′ — 15′. Допустимую ошибку измерения расстояний при линейной засечке рассчитывают по формуле:

ms = 0,3 мм * М,

где М — знаменатель масштаба съемки.

Полярный способ. Полярный способ съемки — это реализация полярной системы координат. Теодолит устанавливают на пункте съемочного обоснования А, принимая его за начало ( полюс ) местной полярной системы координат. Полярная ось совмещается с направлением на другой пункт съемочного обоснования В. Затем измеряют горизонтальный угол β1, образованный направлением АВ и направлением на снимаемую точку 1, и расстояние S1 от точки А до точки 1 (рис.7.4). При построении плана положение точки 1 получают, откладывая на стороне угла β1, построенного транспортиром, расстояние S1 в масштабе плана.

Рассчитаем среднюю квадратическую ошибку измерения углов и расстояний при полярном способе съемки, если ошибка положения точки 1 задана и равна Мp.

В полярной системе координат ошибка положение точки выражается формулой:

(7.1)

где mβ — ошибка измерения угла β; ms — ошибка измерения полярного расстояния. По принципу равных влияний имеем:

m2s = ( S * mβ/ )2 = M2 /2,	(7.2)
откуда
и	(7.3)

Пусть масштаб съемки 1:М=1:2 000, тогда Мp=0.5 мм * 2 000=1 м. При S=100 м

вычисления по формулам (7.3) дают mβ=24′, ms =0.7м, ms/S = 1/150.

Способ перпендикуляров. Способ перпендикуляров является реализацией обычной прямоугольной системы координат. Пусть линия АВ — одна из сторон теодолитного хода. Примем ее за ось l, начало координат совместим с пунктом А; ось d расположим перпендикулярно линии АВ. Положение точки 1 определяется двумя перпендикулярами l1 и d1 (рис.7.5), длины которых измеряют мерной лентой или рулеткой.

Рис.7.5

Для построения прямого угла β можно применть теодолит или эккер; иногда угол β = 90o можно построить на глаз. Положение точки 1 на плане получают после выполнения трех операций: откладывания вдоль линии АВ длины перпендикуляра l1, построения угла β =90o c помощью транспортира, откладывания на стороне угла β длины второго перпендикуляра d1.

Съемка других точек и определение их положения на плане выполняются в таком же порядке.

Ошибка положения точки Мp в способе перпендикуляров складывается из ошибки измерения перпендикуляра l, ошибки построения (или измерения) угла β = 90 o и ошибки измерения перпендикуляра d:

М2p = m2l + mβ 2/ 2 * d2 + m2d.	(7.4)
По принципу равных влияний полагаем:
m2l = m β2/ 2 * d2 = m2d = M2p/3.	(7.5)

При Мp = 0.5 мм на плане получим в масштабе плана. Приняв ошибку построения угла mβ= 30′, рассчитаем допустимую длину перпендикуляра d:

в масштабе плана при относительной ошибке его измерения: md / d = 0.33 мм / 33 м = 1/110.

Для плана масштаба 1 : 2 000 расчетная длина перпендикуляра d получается 66 м, а для масштаба 1 : 500 — d = 16 м. В Инструкции эти величины заданы 60 м и 20 м соответственно.

Разумеется, при другом значении ошибки mβ допустимая длина перпендикуляра d будет другой. Например, строя угол β = 90o «на глаз» (mβ = 1o) , получим d = 16 мм в масштабе плана.

При горизонтальной съемке результаты измерений углов и линий записывают в журнал. Кроме того, прямо в поле составляют схематический чертеж местности — абрис, на

ГОУ ВПО Сибирская Государственая Геодезическая Академия

Кафедра геодезии и менеджмента

Отчет по учебной практике

по геодезии

Выполнили: Проверил:

Рубан Сергей ( бригадир) Соболева Е.Л

Зеленкеев Роман

Федяшев Аркадий

Беляев Григорий

Глушак Владимир

Монгуш Анай-Хаак

Стародубцев Максим

Группа: ПГ-11; БГ-11

(Бригада №4)

Новосибирск

1. 
   Общие сведения
   
2. 
   Физико-географическое описание участка работ
   
3. 
   Топографо-геодезическая изученость района работ
   
4. 
   Съемочное обоснование
   
   1. 
      Теодолитный ход
      
   2. 
      Техническое невелирование
      
5. 
   Топографическая съемка
   
6. 
   Заключение
   

1) Общие сведения

Работы проводилисб бригадой №4 (состав изложен на титульной странице) в период с 29 июня, по 21е июля 2008го года, на территории Российской федерации, в Ленинском районе города Новосибисрк, в парке культуры и отдыха Монумент Славы. Цель работ – прохождение полевой учебной практики.

Обородование:

1. 
   Теодолит 4Т-30П
   
2. 
   Нивелир 3Н-2КЛ
   
3. 
   Штатив
   
4. 
   Две складные шашечные рейки
   
5. 
   Пятидесятиметровая рулетка
   
6. 
   Отвес
   

2) Физико-географическое описание участка работ

Район работ расположен на территории Российской Федерации, в Ленинском районе города новосибирск, ПкиО Монумент Славы. Рельеф равнинный. На участке работ отсуцтвуют эллеметы гидрографии. Растительность приимущественно представлена искусственными насаждениями. В районе места работ имеются автомобильные дороги, пешеходные тротуары, церковь. Обустройство лагеря не требуется, по причине наличия СГГА недалеко от места проведения работ. Климат резко-континентальный умереный, средняя температура во время проведения работ +28 +30 градусов по Цельсию.

3) Топографо-геодезическая изученность района работ

В районе работ развернута сеть полигонометрии 4го класса. Пункты определены из невелирования III класса. Работы по определению координат и высот пунктов полигонометрии выполнялись в 1942 году.

На район работ имеются топографические карты масштаба 1:200000 – 1:5000, материал аэрофотосъемочных работ, фотопланы.

4) Съемочное обоснование

Горизонтальные Углы

Государственный стандарт ГОСТ 10529-86 выделяет три группы теодолитов: высокоточные, точные и технические.

Высокоточные теодолиты обеспечивают измерение углов с ошибкой не более 1″; типы Т1, Т05.

Точные теодолиты обеспечивают измерение углов с ошибкой от 2″ до 7″; типы Т2, Т5.

Технические теодолиты обеспечивают измерение углов с ошибкой от 10″ до 30″; типы Т15, Т30.

Дополнительная буква в шифре теодолита указывает на его модификацию или конструктивное решение: А — астрономический, М — маркшейдерский, К — с компенсатором при вертикальном круге,П — труба прямого изображения (земная).

Государственным стандартом на теодолиты предусмотрена, кроме того, унификация отдельных узлов и деталей теодолитов; вторая модификация имеет цифру 2 на первой позиции шифра — 2Т2, 2Т5 и т.д., третья модификация имеет цифру 3 — 3Т2, 3Т5КП и т.д.

Перед измерением угла необходимо привести теодолит в рабочее положение, то есть, выполнить три операции: центрирование, горизонтирование и установку зрительной трубы.

Центрирование теодолита — это установка оси вращения алидады над вершиной измеряемого угла; операция выполняется с помощью отвеса, подвешиваемого на крючок станового винта, или с помощью оптического центрира.

Горизонтирование теодолита — это установка оси вращения алидады в вертикальное положение; операция выполняется с помощью подъемных винтов и уровня при алидаде горизонтального круга.

Установка трубы — это установка трубы по глазу и по предмету; операция выполняется с помощью подвижного окулярного кольца (установка по глазу — фокусирование сетки нитей) и винта фокусировки трубы на предмет (поз. 15 на рис. 4.4).

Измерения угла выполняется строго по методике, соответствующей способу измерения; известно несколько способов измерения горизонтальных углов: это способ отдельного угла (способ приемов), способ круговых приемов, способ во всех комбинациях и др.

Способ отдельного угла. Измерение отдельного угла складывается из следующих действий:

1. 
   наведение трубы на точку, фиксирующую направление первой стороны угла (рис.4.16), при круге лево (КЛ), взятие отсчета L₁;
   
2. 
   поворот алидады по ходу часовой стрелки и наведение трубы на точку, фиксирующую направление второй стороны угла; взятие отсчета L₂,
   
3. 
   вычисление угла при КЛ (рис. 4.16):
   

1. 
   β_л = L₂ — L₁,
   
2. 
   перестановка лимба на 1^o — 2^o для теодолитов с односторонним отсчитыванием и на 90^o — для теодолитов с двухсторонним отсчитыванием,
   
3. 
   переведение трубы через зенит и наведение ее на точку, фиксирующую направление первой стороны угла, при круге право (КП); взятие отсчета R₁,
   
4. 
   поворот алидады по ходу часовой стрелки и наведение трубы на точку, фиксирующую направление второй стороны угла; взятие отсчета R₂,
   
5. 
   вычисление угла при КП:
   

β_п = R₂ — R₁,

1. 
   при выполнении условия |β_л — β_п| <1.5 * t, где t — точность теодолита, вычисление среднего значения угла:
   

β_ср = 0.5 * (β_л + β_п).

Измерение угла при одном положении круга (КЛ или КП) составляет один полуприем; полный цикл измерения угла при двух положениях круга составляет один прием.

Запись отсчетов по лимбу и вычисление угла производятся в журналах установленной формы.

Способ круговых приемов. Если с одного пункта наблюдается более двух направлений, то часто применяют способ круговых приемов. Для измерения углов этим способом необходимо выполнить следующие операции (рис. 4.17):

• 
  при КЛ установить на лимбе отсчет, близкий к нулю, и навести трубу на первый пункт; взять отсчет по лимбу.
  

• 
  Рис. 4.16                                            Рис. 4.17
  
• 
  вращая алидаду по ходу часовой стрелки, навести трубу последовательно на второй, третий и т.д. пункты и затем снова на первый пункт; каждый раз взять отсчеты по лимбу.
  
• 
  перевести трубу через зенит и при КП навести ее на первый пункт; взять отсчет по лимбу.
  
• 
  вращая алидаду против хода часовой стрелки, навести трубу последовательно на (n-1), …, третий, второй пункты и снова на первый пункт; каждый раз взять отсчеты по лимбу.
  

Затем для каждого направления вычисляют средние из отсчетов при КЛ и КП и после этого — значения углов относительно первого (начального) направления.

Способ круговых приемов позволяет ослабить влияние ошибок, действующих пропорционально времени, так как средние отсчеты для всех направлений относятся к одному физическому моменту времени.

Влияние внецентренности теодолита на отсчеты по лимбу. Пусть на рис. 4.18 ось вращения алидады пересекает горизонтальную плоскость в точке B’, а точка B — проекция вершины измерямого угла на ту же плоскость. Расстояние между точками B и B’ обозначим l, расстояние между пунктами B и A — S.

Рис. 4.18                                               Рис. 4.19

Если бы теодолит стоял в точке B, то при наведении трубы на точку A отсчет по лимбу был бы равен b. Перенесем теодолит в точку B’, сохранив ориентировку лимба; при этом отсчет по лимбу при наведении трубы на точку A изменится и станет равным b’; различие этих отсчетов называется ошибкой центрировки теодолита и обозначается буквой c.

Из треугольника BB’A имеем:

откуда

или по малости угла r

                                 (4.20)

Правильный отсчет по лимбу будет

b = b’ + r.                                    (4.21)

Наибольшего значения поправки c и r достигают при Θ = Θ₁ = 90^o ( 270^o ), когда .

В этом случае

В практике измерения углов применяют два способа учета внецентренности теодолита и визирной цели.

Первый способ заключается в том, что центрирование выполняют с такой точностью, которая позволяет не учитывать ошибку внецентренности. Например, при работе с техническими теодолитами допустимое влияние ошибок центрирования теодолита и визирной цели можно принять c = r = 10″; при среднем расстоянии между точками S = 150 м получается, что l = l₁ = 0.9 см, то есть, теодолит или визирную цель достаточно устанавливать над центром пункта с ошибкой около 1 см. Для центрирования с такой точностью можно применить обычный отвес.

Центрирование теодолита или визирной цели с точностью 1-2 мм можно выполнить лишь с помощью оптического центрира.

Второй способ заключается в непосредственном измерении элементов l и Θ, l₁ и Θ₁, вычислении поправок c и r по формулам (4.18) и (4.20) и исправлении результатов измерений этими поправками по формулам (4.19) и (4.21). Методика измерений элементов центрировки теодолита и визирной цели описана в [18].

Вертекальные углы

Вертикальный угол — это плоский угол, лежащий в вертикальной плоскости. К вертикальным углам относятся угол наклона и зенитное расстояние. Угол между горизонтальной плоскостью и направлением линии местности называется углом наклона и обозначается буквой ν. Углы наклона бывают положительные и отрицательные.

Угол между вертикальным направлением и направлением линии местности называется зенитным расстоянием и обозначается буквой Z. Зенитные расстояния всегда положительные (рис. 4.20).

Рис. 4.20

Угол наклона и зенитное расстояние одного направления связаны соотношением:

Z + ν = 90^o ,                 (4.22)

или

ν = 90^o — Z ,                   (4.23)

или

Z = 90^o — ν .                     (4.24)

Вертикальный круг теодолита. Вертикальный круг теодолита предназначен для измерения вертикальных углов, то есть, углов наклона или зенитных расстояний.

Вертикальный круг большинства теодолитов устроен следующим образом: лимб вертикального круга жестко соединен с трубой (насажен на один из концов оси трубы), центр лимба совмещен с геометрической осью вращения трубы, а его плоскость перпендикулярна этой оси. Деления на лимбе наносят по разному: либо от 0^o до 360^o, либо от 0^o до 180^o в обе стороны со знаками «плюс» и «минус» или без знаков и т.д. Для отсчета по лимбу имеется алидада. Основные части алидады: отсчетное приспособление, цилиндрический уровень (или компенсатор) и микрометренный винт.

Пузырек уровня в момент отсчета приводится в нуль-пункт, то есть, ось уровня служит указателем горизонтального направления. Отсчетным индексом является нулевой штрих отсчетного приспособления. Ось уровня и линия отсчетного индекса (линия, соединяющая отсчетный индекс с центром лимба) должны быть параллельны; при выполнении этого условия линия отсчетного индекса будет горизонтальна в момент взятия отсчета по вертикальному кругу.

Взаимное положение лимба и зрительной трубы должно удовлетворять условию: визирная линия трубы и нулевой диаметр лимба должны быть параллельны.

Оба условия вместе составляют так называемое главное условие вертикального круга теодолита; оно читается так: визирная линия трубы должна занимать горизонтальное положение, когда отсчет по лимбу равен нулю и пузырек уровня находится в нульпункте. На практике оба эти условия могут не выполняться и имеет место случай, изображенный на рис. 4.21-а.

Во-первых, при насаживании лимба на ось трубы между нулевым диаметром лимба и визирной линией трубы остается малый угол x. Во-вторых, линия отсчетного индекса может быть непараллельна оси уровня и между ними существует малый угол y. Таким образом, хотя отсчет по лимбу равен нулю, визирная линия трубы занимает наклонное положение, и угол наклона ее равен:

ν = x + y.

Рис. 4.21

Если установить визирную линию горизонтально (рис.4.21-б), то отсчет по лимбу станет равным:

N = 360^o — (x + y).                  (4.25)

Этот отсчет называется местом нуля вертикального круга и обозначается М0.

Таким образом, место нуля вертикального круга теодолита — это отсчет по лимбу вертикального круга при горизонтальном положении визирной линии трубы и оси уровня вертикального круга.

Для конкретного теодолита формулы для вычисления угла наклона и места нуля приводятся в паспорте. Например, для теодолитов 2Т30 и Т15 эти формулы имеют вид:

М0 = 0.5 . (N_L + N_R),                (4.26)

ν = 0.5 . (N_L — N_R),

ν = N_L — M0,

ν = M0 — N_R.

Положение вертикального круга, при котором отсчет по лимбу вертикального круга равен (с точностью до M0) углу наклона, считается основным; у большинства современных теодолитов основным положением является КЛ.

Для измерения углов наклона удобно иметь М0 близким к нулю, поэтому нужно регулярно выполнять поверку места нуля, которая предусматривает следующие действия:

• 
  наведение трубы на точку при КЛ, приведение пузырька уровня в нульпункт и взятие отсчета по вертикальному кругу,
  
• 
  перевод трубы через зенит, наведение трубы на точку при КП, приведение пузырька уровня в нульпункт и взятие отсчета по вертикальному кругу,
  
• 
  вычисление по соответствующим формулам места нуля М0 и угла наклона ν.
  

Если М0 получается большим, то при основном положении круга нужно навести трубу на точку и микрометренным винтом алидады установить отсчет, равный углу наклона; при этом пузырек уровня отклонится от нульпункта. Исправительными винтами уровня привести пузырек в нульпункт.

Измерение расстояний

Различают непосредственное измерение расстояний и измерение расстояний с помощью специальных приборов, называемых дальномерами. Непосредственное измерение выполняют инварными проволоками, мерными лентами и рулетками.

Инварные проволоки позволяют измерять расстояние с наибольшей точностью; относительная ошибка измерения может достигать одной миллионной; это означает, что расстояние в 1 км измерено с ошибкой всего 1 мм. Инвар — это сплав, содержащий 64% железа и 36% никеля; он отличается малым коэффицентом линейного расширения α = 0.5 * 10^-6 (для сравнения: сталь имеет α = 12 * 10^-6).

Мерные ленты обеспечивают точность измерений около 1 / 2 000, т.е. для расстояния в 1 км ошибка может достигать 50 см. Мерная лента — это стальная лента шириной от 10 до 20 мм и толщиной 0.4 — 0.5 мм (рис. 4.22). Мерные ленты имеют длину 20, 24 и 50 м. Целые метры отмечены пластинами с выбитыми на них номерами метров, полуметры отмечены круглыми заклепками, дециметры — круглыми отверстиями диаметром 2 мм.

Рис. 4.22

Фактическая длина ленты или проволоки обычно отличается от ее номинальной длины на величину Δl. Фактическую длину ленты определяют, сравнивая ее с эталонной мерой. Процесс сравнения длины мерного прибора с эталоном называется компарированием, а установка, на которой производится компарирование, — компаратором.

Согласно ГОСТ 7502 — 80 допускается отклонение фактической длины новой ленты 2 мм для 20- и 30-метровых лент и 3 мм для 50-метровых. Вследствие износа фактическая длина ленты изменяется, поэтому компарирование производится каждый раз перед началом полевых работ.

Длина стальных рулеток бывает 20, 30, 50, 75 и 100 м. Точность измерения расстояния стальными рулетками зависит от методики измерений и колеблется от 1/2 000 до 1/10 000.

Измерение линий мерной лентой. Измеряют линии, последовательно укладывая мерную ленту в створе линии. Прежде чем измерять линию, ее нужно подготовить, а именно: закрепить на местности ее концевые точки и обозначить створ. Створом линии называют отвесную плоскость, проходящую через концевые точки. Для обозначения створа линию провешивают, т.е. устанавливают вехи через 50-150 м в зависимости от рельефа.

Измерение линии выполняют два человека. Они укладывают ленту в створ и считают число уложений. В комплект кроме самой ленты входят 6 или 11 шпилек и 2 проволочных кольца (рис.4.1), на которые надевают шпильки. Передний мерщик в процессе измерения линии втыкает шпильки в землю, а задний собирает их. В конце линии измеряют остаток с точностью до 1 см.

Длину линии определяют по формулам:

D’= k * ( l₀ + Δl) + r + (Δl/l₀) * r,                  (4.27)

S = D — ΔD,

где ΔD- поправка за приведение к горизонту. Формула для вычисления поправки ΔD выводится следующим образом. Из ΔABB’ (рис. 4.23) видно, что:

S = D * Cos ν;

далее пишем:

ΔD = D — D * Cos ν = D * (1 — Cosν),

ΔD/D =2 * Sin2(ν/2); Sin(ν/2) = Sin30’= 1/115;

D² = S² + h²,

и выразим S

S = D * (1 — h²/D²)^1/2.

Для выражения в скобках выполним разложение в ряд, ограничившись двумя членами разложения,

Тогда

и

При измерении расстояний мерными лентами и рулетками второе слагаемое иногда не учитывают и применяют формулу:

               (4.30)

Измерение превышений

Рельеф местности — это совокупность неровностей поверхности земли; он является одной из важнейших характеристик местности. Знать рельеф — значит знать отметки всех точек местности. Отметка точки — это численное значение ее высоты над уровенной поверхностью, принятой за начало счета высот. Отметку любой точки местности можно определить по топографической карте, однако, точность такого определения будет невысокой.

Отметку точки на местности определяют по превышению этой точки относительно другой точки, отметка которой известна. Процесс измерения превышения одной точки относительно другой называется нивелированием. Начальной точкой счета высот в нашей стране является нуль Кронштадтского футштока (горизонтальная черта на медной пластине, прикрепленной к устою одного из мостов Кронштадта). От этого нуля идут ходы нивелирования, пункты которых имеют отметки в Балтийской системе высот. Затем от этих пунктов с известными отметками прокладывают новые нивелирные ходы и так далее, пока не получится довольно густая сеть, каждая точка которой имеет известную отметку. Эта сеть называется государственной сетью нивелирования; она покрывает всю территорию страны.

Отметки всех пунктов нивелирных сетей собраны в списки — «Каталоги высот». Эти списки непрерывно пополняются, издаются новые каталоги по новым нивелирным ходам. Для нахождения отметки любой точки местности в Балтийской системе высот нужно измерить ее превышение относительно какого-либо пункта, отметка которого известна и есть в каталоге. Иногда отметки точек определяют в условной системе высот, если поблизости нет пунктов государственной нивелирной сети. Вследствие того, что измерение превышений выполняют различными приборами и разными способами, различают:

• 
  геометрическое нивелирование (нивелирование горизонтальным лучом),
  
• 
  тригонометрическое нивелирование (нивелирование наклонным лучом),
  
• 
  барометрическое нивелирование,
  
• 
  гидростатическое нивелирование и некоторые другие.
  

Геометрическое нивелирование или нивелирование горизонтальным лучом выполняют специальным геодезическим прибором — нивелиром; отличительная особенность нивелира состоит в том,что визирная линия трубы во время работы приводится в горизонтальное положение.

Различают два вида геометрического нивелирования: нивелирование из середины и нивелирование вперед.

При нивелировании из середины нивелир устанавливают посредине между точками А и В, а на точках А и В ставят рейки с делениями (рис. 4.29). При движении от точки A к точке B рейка в точке А называется задней, рейка в точке В — передней. Сначала наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчет a, затем наводят трубу на переднюю рейку и берут отсчет b. Превышение точки B относительно точки А получают по формуле:

h = a — b.                   (4.49)

Если a > b, превышение положительное, если a < b -отрицательное. Отметка точки В вычисляется по формуле:

H_в = H_а + h.                   (4.50)

Рис. 4.29                                              Рис. 4.30

Высота визирного луча над уровнем моря называется горизонтом прибора и обозначается H_г:

H_г = H_А + a = H_В + b.                     (4.51)

При нивелировании вперед нивелир устанавливают над точкой А так, чтобы окуляр трубы был на одной отвесной линии с точкой. На точку В ставят рейку. Измеряют высоту нивелира i над точкой А и берут отсчет b по рейке (рис. 4.30). Превышение h подсчитывают по формуле:

h = i — b.                  (4.52)

Отметку точки B можно вычислить через превышение по формуле (4.50) или через горизонт прибора:

H_в = H_г — b.

Если точки А и В находятся на большом расстоянии одна от другой и превышение между ними нельзя измерить с одной установки нивелира, то на линии AB намечают промежуточные точки 1, 2, 3 и т.д. и измеряют превышение по частям (рис. 4.31).

Рис. 4.31

На первом участке A-1 берут отсчеты по задней рейке — a₁ и по передней — b₁. Затем переносят нивелир в середину второго участка, а рейку с точки A переносят в точку 2; берут отсчеты по рейкам: по задней — a₂ и по передней — b₂. Эти действия повторяют до конца линии AB. Точки, позволяющие связать горизонты прибора на соседних установках нивелира, называются связующими; на этих точках отсчеты берут два раза — сначала по передней рейке, а затем по задней.

Превышение на каждой установке нивелира, называемой станцией, вычисляют по формуле (4.49), а превышение между точками A и B будет равно:

h_AB = h = a — b .                          (4.53)

Отметка точки B получится по формуле:

H_B = H_A + h.                           (4.54)

При последовательном нивелировании получается нивелирный ход.

Рассмотрим схему геометрического нивелирования из середины с большей строгостью (рис. 4.32). Уровенные поверхности не являются плоскими, они сферические, поэтому рейки, установленные в точках А и В перпендикулярно уровенным поверхностям, будут непараллельны между собой. Визирная ось трубы нивелира, установленного между точками А и В, горизонтальна. Она пересекла бы рейки в точках С и D, если бы световой луч распространялся в атмосфере строго прямолинейно. Однако в реальной атмосфере луч света идет по некоторой кривой, которая называется рефракционной кривой. Под влиянием рефракции предмет виден несколько выше своего действительного положения.

Рис. 4.32

В результате рефракции визирный луч будет занимать положение C’JD’, и отсчеты по рейкам будут равны отрезкам:

a = C’A     и     b = D’B.

Для вывода формулы превышения понадобится еще линия MJN, изображающая уровенную поверхность точки J нивелира; она пересекает рейки в точках M и N.

Превышение точки В относительно точки А будет равно разности отрезков МА и NB:

h = MA — NB.                      (4.55)

Далее из рис. 5.5 следует

MA = AC — MC     и     NB = BD — DN.

Отрезки MC и DN выражают влияние кривизны Земли на высоту точек; оно зависит от расстояния S и радиуса кривизны R. Согласно формуле (1.5) найдем отрезки MC и DN:

MC = p₁ = S²₁ / 2*R,

AC = AC’ + C’C      и      BD = BD’+ D’D,

где AC’- отсчет по задней рейке, AC’ = a;

BD’- отсчет по передней рейке, BD’= b.

Отрезки C’C и D’D выражают влияние рефракции. Рефракционную кривую принимают за дугу окружности радиуса R₁. Установлено, что вблизи земной поверхности радиус рефракционной кривой колеблется от шести до семи земных радиусов. Отношение R/R₁ называется коэффициентом вертикальной рефракции и обозначается буквой k; следовательно, R₁ = R/k. Значения k лежат в пределах 0.14 — 0.16.

Для отрезков C’C и D’D получаем следующие выражения:

C’C = r₁ = S²₁ / 2* R₁, D’D = r₂ = S²₂ / 2*R₁.

Подставив вместо R₁ выражение R/k, окончательно получим:

r₁ = ( S²₁ / 2*R ) * k= p₁ * k,

r₂ = ( S²₂ / 2*R ) * k = p₂ * k.

Вернемся к формуле (4.55) и подставим в нее последовательно

h = ( AC — MC ) — ( BD — DN ),

h = ( AC’ + C’C — MC ) — ( BD’ + D’D — DN ),

h = ( a + p₁*k — p₁) — ( b + p₂ *k — p₂ ),

f₁ = p₁*(1 — k), f₂ = p₂*(1 — k),                   (4.56)

тогда

h = (a — b) — (f₁ — f₂).                   (4.57)

Далее

f₁ — f₂ = (1 — k)*(p₁ — p₂),

Рейки

Изготовление реек регламентирует ГОСТ 11158-76. Типы реек по ГОСТу соответствуют типам нивелиров. Рейка нивелирная РН-05 односторонняя, штриховая с инварной полосой применяется для измерения превышений с точностью 0.5 мм на 1 км хода. Рейка нивелирная РН-3 деревянная, двухсторонняя, шашечная применяется для измерения превышений с точностью 3 мм на 1 км хода. Рейка нивелирная РН-10 деревянная, двухсторонняя, шашечная применяется для измерения превышений с точностью 10 мм на 1 км хода (рис. 4.36). Длина реек бывает различной: 1200, 1500, 3000 и 4000 мм. У складных реек в шифр добавляется буква С, например, РН-10С.

Рис. 4.36

Шашечные рейки изготовляются из высушенной первосортной ели; допускается изготовление реек из пластмасс, металлов и сплавов, если при этом выполняются требования ГОСТа на массу рейки, на температуру ее использования и т.п. . Перед покраской рейку пропитывают водоотталкивающим составом и грунтуют; деления в виде шашечек наносят черной краской на одну сторону рейки и красной краской на другую. Дециметровые деления подписывают.

На нижнюю часть рейки крепится металлическая пластина, называемая пяткой рейки. На черной стороне пятки соответствует нулевое деление рейки; на красной — отсчет, больший 4000 мм; поэтому отсчеты по красной и черной сторонам рейки не могут быть одинаковыми. Разность пяток для данной рейки является постоянной величиной, что позволяет контролировать правильность отсчетов. В литературе разность пяток называют также разностью нулей рейки.

Для установки рейки в отвесное положение на ней имеется круглый уровень или отвес.

На штриховых односторонних рейках деления наносят на инварную ленточную полосу, которая натягивается вдоль деревянного бруска при помощи специального устройства. Деления в виде штрихов наносят через 5 мм.

Для определения пригодности нивелирных реек к работе выполняют их исследования.

1. 
   Поверхность рейки должна быть плоской. Уклонение от плоскости по ГОСТу допускается 3 мм для РН-05, 6 мм для РН-3 и 10 мм для РН-10. Вдоль рейки натягивают нитку и просвет между ниткой и рейкой измеряют в самом широком месте.
   
2. 
   Случайная ошибка в положении дециметровых и метровых делений не должна превышать 0.15 мм для штриховых инварных реек и 0.5 мм для деревянных шашечных реек. Это исследование выполняют с помощью контрольной линейки.
   
3. 
   Определение разности пяток или разности нулей рейки. Это исследование выполняют путем взятия отсчетов по черной и красной сторонам рейки, стоящей на одной и той же точке.
   
4. 
   Поверка круглого уровня рейки выполняется либо по отвесу, либо по вертикальной нити сетки нитей нивелира. Отвес укрепляют прямо на рейку и устанавливают ее отвесно, при этом пузырек уровня должен находиться в нуль-пункте. В противном случае исправительными винтами уровня пузырек приводят в нуль-пункт.
   

Источники ошибок при геометрическом нивелировании.

1. 
   Ошибка установки визирной линии трубы в горизонтальное положение по уровню; при t = 25″ она достигает 3″ — 4″. Для расстояния 100 м это приводит к ошибке отсчета по рейке 2 мм.
   
2. 
   Ошибка отсчета из-за ограниченной разрешающей способности трубы нивелира; при увеличении V = 25^x эта ошибка достигает 1.2 мм на 100 м расстояния.
   
3. 
   Нарушение главного условия нивелира; при нивелировании строго из середины эта ошибка исключается.
   
4. 
   Наклон рейки. Для уменьшения влияния наклона рейки ее рекомендуется слегка покачивать вперед-назад около вертикального положения; при отсчетах меньше 1000 мм рейку качать нельзя. При покачивании рейки отсчеты по ней изменяются; наименьший отсчет является правильным.
   
5. 
   Ошибка нанесения делений на рейке.
   

Общая ошибка отсчета по шашечной рейке нивелиром Н-3 оценивается в 4 мм на 100 м расстояния.

5) Топографическая съемка

Комплекс работ, в результате выполнения которого получают карту или план местности, называют топографической съемкой. Рассмотрим один пример. Пусть нужно составить план некоторого участка местности (например, план небольшого дачного участка). Если требуется невысокая точность изображения деталей местности на плане, можно применить глазомерную съемку.

Наметим на местности точки-ориентиры (например, углы изгороди участка), определим их взаимное положение и нанесем в масштабе на бумагу — будущий план участка. Эти точки играют роль опорных, так как положение всех остальных точек (углы построек, грядки, отдельные деревья и кусты) мы будем определять относительно них или относительно линий, их соединяющих.

Инструментальная съемка выполняется с более высокой точностью, чем глазомерная, но принцип съемки остается тот же: на местности создается сеть опорных точек, взаимное положение которых в принятой системе координат определяют в первую очередь. Затем прибор для съемки устанавливают последовательно на каждую опорную точку и снимают ситуацию и рельеф в промежутках между ними, определяя положение точек местности относительно опорных точек и соединяющих их линий.

Точки, на которые устанавливают прибор для съемки, закрепляют на местности; их называют пунктами съемочного обоснования. Их координаты и отметки определяют из геодезических измерений, как правило, до начала съемки. По координатам эти пункты наносят на планшет, подготовленный к съемке (на планшете имеется только координатная сетка линий X=Const и Y=Const). Пункты геодезического съемочного обоснования образуют жесткий геометрический каркас плана, относительно которого определяется положение всех остальных точек плана.

По Инструкции средняя ошибка планового положения пунктов съемочного обоснования допускается 0.1 мм в масштабе плана. Этот допуск определяется точностью графических построений. Действительно, нет нужды определять координаты пунктов с большей точностью, так как они нужны только для того, чтобы нанести по ним на план пункты съемочного обоснования. Предельная ошибка планового положения пунктов съемочного обоснования допускается 0.2 мм в масштабе плана на застроенной территории и в открытой местности и 0.3 мм — в закрытой местности. При выполнении специальных съемок допуск на эту ошибку может быть уменьшен.

Средняя ошибка пунктов съемочного обоснования допускается 0.1*h, где h — высота сечения рельефа создаваемого плана

Принцип топографической съемки

Обычный вид топографических карт и планов — листы бумаги, на которых в условных знаках изображен участок местности (графические документы). Если внимательно посмотреть на карту или план, отвлечься от цвета, заполняющих условных значков и конфигурации условных знаков, то можно заметить, что вся ситуация — это набор линий и точек. Но и любая линия — это совокупность точек; таким образом, можно сказать, что вся ситуация на плане или карте — это набор точек.

Съемка любого сооружения или угодья сводится к съемке его границ — прямых или кривых линий. Кривую линию можно с некоторым приближением заменить ломаной. Каждый отрезок ломаной линии является прямым, а прямая линия вполне однозначно определяется положением двух точек.

Таким образом, точка является элементарным объектом съемки; другими словами, съемка местности сводится к определению координат и отметок отдельных точек, характеризующих местоположение объектов местности и ее рельеф. При съемке геодезисты часто используют различные местные системы координат; планы и карты издаются в зональной прямоугольной системе координат Гаусса.

Средняя ошибка положения точечного объекта или четкого контура на плане относительно ближайших пунктов съемочного обоснования допускается 0.5 мм (в горной и лесной местности — 0.7 мм). Эта величина называется точностью плана.

Ошибка изображения рельефа зависит от характера рельефа и обычно равна одной трети высоты сечения рельефа.

Инструкция по топографической съемке разрешает создавать топографические планы в виде цифровой модели местности. В этом случае весь массив характеристик точек местности вводится в память ЭВМ; по мере надобности в соответствии с заданной программой машина выдает план нужного участка или другие документы.

Классификация съемок

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:

• 
  тахеометрическая;
  
• 
  мензульная;
  
• 
  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.
  

Отчет по учебной практике по геодезии

293.03kb.

1 стр.

Отчет по учебной практике (ознакомительной)

72.33kb.

1 стр.

Отчет по практике первичных профессиональных навыков отчет 2 по практике первичных 2

799.73kb.

5 стр.

Специальность 080502 Экономика и управление на предприятии (по отраслям) отчет по учебной практике

33.22kb.

1 стр.

Отчета о практике в Парламенте Республики Казахстан

16.3kb.

1 стр.

Отчет по учебной практике бакалавра направления 010300. 62 «Фундаментальная информатика и информационные технологии»

48.56kb.

1 стр.

Отчет по полевой учебной практике «Геология с геохимией»

22.19kb.

1 стр.

Отчеты по практике Стимулирование маркетинговой активности на предприятиях Отчет по практике мгуту

53.89kb.

1 стр.

Методические указания по учебной практике для студентов специальности 080502. 65 «Экономика и управление на предприятии

320.2kb.

1 стр.

Отчет по преддипломной практике специальности 061100 «Менеджмент организации»

58.06kb.

1 стр.

Учебно-методический комплекс по учебной практике блок дисциплин Направление подготовки

122.1kb.

1 стр.

Методы применения спутниковой системы (проект «москва») для геодезического обеспечения кадастра объектов недвижимости

430.18kb.

3 стр.