Журнал тахеометрической съемки

(с примером обработки для варианта 24)

№№ точек kl ГК ВК ν d, м h, м Н, м Приме- чания
2 6 7 8
Станция А. 0о ГК ориентирован на п. 1. i = 1,49 м. МО= +0о24′ НА = 142,63 м
48,3 200° 36' +3° 01' +2° 37' 48,2 +2,20 144,8  
30,2 268° 40' +7° 00' +6° 36' 29,8 +2,44 145,1 V=2,5
35,8 81° 25' -2° 01' -2° 25' 35,7 -1,51 141,1  
50,7 140° 30' -0° 53' -1° 17' 50,7 -1,14 141,5  
Станция 1. 0о ГК ориентирован на п. 2. i = 1,41 м. МО= - 0о24′ Н1 = 141,08 м
28,6 30° 12' -1° 57' -1° 33' 28,6 -0,77 140,3  
36,2 125° 36' +2° 18' +2° 42' 36,1 +1,70 142,8  
73,8 151° 50' +2° 22' +2° 46' 73,6 +3,56 144,6  
38,9 185° 05' +0° 46' +1° 10' 38,9 +0,79 141,9  
46,3 260° 15' +3° 16' +3° 40' 46,1 +2,95 144,0  
Станция 2. 0о ГК ориентирован на п. 3. i = 1,51 м. МО= +0о24′ Н2 = 141,61 м
58,3 156° 20' +2°40' +2° 16' 58,2 +2,30 143,9  
34,0 186° 17' +6° 08' +5° 44' 33,7 +2,39 144,0 V=2,5
52,6 221° 15' +3° 45' +3° 21' 52,4 +2,58 144,0 V=2,0
Станция 3. 0о ГК ориентирован на п. А. i = 1,38 м. МО= - 0о24′ Н3 = 138,86 м
28,2 79° 45' +0° 32' +0° 56' 28,2 +0,46 139,3  
50,6 163° 00' +1° 57' +2° 21' 50,5 +2,07 140,9  
37,7 245° 50' -1° 34' -1° 10' 37,7 -0,77 138,1  

Примечания к таблице 5 (касаются обработке таблицы при выполнении задания):

1. Полная форма полевого журнала тахеометрической съемки представлена в исходных данных соответствующего задания. В этой же таблице рассмотрен пример обработки результатов тахеометрической съемки для варианта 36. Для обработки журнала тахеометрической съемки Вам необходимо заготовить формы таблиц в соответствии с образцом (табл. 5) и занести в них данные Вашего варианта.

2. Дополнительно в журнал тахеометрической съемки следует внести:

- высоты станций, с которых выполнялась тахеометрическая съемка. Данные следует взять из ведомости высот ( табл. 4);

- записать значение «места нуля» (МО) вертикального круга: знак МО : «плюс» для станций А и 2 ; «минус» - для станций 1 и 3. Значение МО равно номеру варианта в минутах. Например, для варианта № 6 МО = ± 00 06¢ , для варианта № 23 МО = ± 00 23¢ .

3. Обозначения в таблице: Выделены жирным шрифтом исходные данные; kl – дальномерное расстояние; ГК – отсчет по шкале горизонтального круга (полярный угол); ВК – отсчет по шкале вертикального круга; n - угол наклона; d – горизонтальное проложение; h – превышение; Н – высота; V – отсчет по центральной горизонтальной нити сетки нитей на рейке, установленной на съемочной точке; i – высота прибора; МО – место нуля вертикального круга теодолита.

В примечаниях таблицы-примера опущена описательная информация о соответствующих съемочных точках, приведенная в исходных данных.

 

11.6.2. Вычисление горизонтальных проложений

 

При тахеометрической съемке значение горизонтального проложения d получают из произведения

d = kl cos2 n, (75)

где kl – дальномерное расстояние (k – коэффициент дальномера теодолита,

k = 100; l – отсчет по рейке между дальномерными нитями, см); n - угол наклона.

Значения горизонтального проложения округляют до 0,1 м.

Пример.Вычисление горизонтальных проложений.

d 1 = 48,3 cos2 (+20 37¢) = 48,2 м

d 2 = 30,2 cos2 (+60 36¢) = 29,8 м

d 5 = 28,6 cos2 (- 10 33¢) = 28,6 м и т.д.

 

11.6.3. Определение превышений

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

h = 0,5 kl sin 2n + i - V, (76)

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

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

h = d tg n + i - V, (77)

где d - горизонтальное проложение, полученное ранее по формуле (76).

При V = i формула (54) упрощается –

h = d tg n. (78)

Значения превышений следует округлить до 0,01м.

 

Пример. Вычисление превышений (использование формул (77) и (78)).

h1 = 48,2 tg (+20 37¢) = +2,20 м, (V = i)

h2 = 29,8 tg (+60 36¢) + 1,49 – 2,50 = +3,45 + 1,49 – 2,50 = 2,44 м, (V ≠ i)

h5 = 28,6 tg (-10 33¢) = -0,77 м, (V = i) и т.д.

11.6.4. Вычисление высот точек

 

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

Нi = НСТАНЦИИ + hi , (79)

где НCТАНЦИИ - абсолютная высота станции, т.е. абсолютная высота точки (полюса), на которой установлен теодолит для производства тахеометрической съемки; hi - превышение съемочной точки над полюсом, вычисленное по формулам (76), (77) или (78).

В соответствии с формулой (79) абсолютные высоты съемочных точек 1-4 следует определять относительно станции А, съемочных точек 5-9 - относительно станции 1 и т.д.

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

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

Пример.Вычисление абсолютных высот точек хода.

Н1 = 142,63 + (+2,20) = 144,83 = 144,8 м

H2 = 142,63 + (+2,44) = 145,07 = 145,1 м

H5 = 141,08 + ( -0,77) = 140,31 = 140,3 м

H10 = 141,61 + (+2,30) = 143,91 = 143,9 м

H13 = 138,86 + ( +0,46) = 139,32 = 139,3 м и т.д.

 

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

 

11.7. Построение плана

11.7.1. Перечень необходимых для работы инструментов и материалов

 

Для построения топографического плана Вам необходимо иметь следующее:

- ведомости (ведомость координат точек теодолитного хода (табл. 3), ведомость высот точек теодолитного хода (табл.4), журнал тахеометрической съемки (табл.5));

- инструменты (линейку Дробышева или координатограф, геодезический транспортир, масштабную линейку, линейку металлическую или пластмассовую длиной 30-40 см, циркуль-измеритель, карандаши ТМ, Т – 3Т, заточку для карандаша или мелкую наждачную шкурку, ластик мягкий для карандаша);

- материалы (ватман размером 50 х 50 см (или формата А2), гелевые ручки соответствующих цветов, кальку прозрачную размером 10 х 10 см).

11.7.2. Построение сетки квадратов и ее оцифровка

Построение сетки квадратов производится с помощью линейки Дробышева (порядок построения приведен в любом учебнике по геодезии), либо с помощью полевого координатографа. Эти инструменты имеются на кафедре геодезии. Ниже приводится методика построения сетки квадратов через графическое построение прямых углов.

На листе ватмана (рис. 41 а) провести с угла на угол примерные диагонали А и Б. Затем из точки О пересечения диагоналей отложить как можно точнее одинаковые отрезки Оа, Об, Ов и Ог. Далее точки а, б, в и г соединить линиями по периметру. Получится прямоугольник абвг. На сторонах прямоугольника от точки г вверх и вправо, от точки а вправо, от точки в вверх отложить отрезки по 100 мм. В местах 1,2, …, 14 иглой измерителя сделать уколы диаметром не более 0,1 мм. Полученные уколы соединить тонкими линиями так, как это показано на рис. 41 б. Получится сетка квадратов со сторонами 100 мм.

Рис. 41. Построение и оцифровка координатной сетки

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

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

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

При необходимости сетку квадратов можно сгустить до квадратов со стороной 50 мм (что и будет далее выполнено в рассматриваемом примере).

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

При оцифровке необходимо учесть следующее:

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

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

- примерные границы тахеометрической и горизонтальной съемки;

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

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

Для оцифровки следует воспользоваться данными, приведенными в ведомости координат (табл. 3).

Рассмотрим пример оцифровки сетки координат (рис. 41 б) по данным табл. 3 (пример для варианта № 24).

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

Хмакс @ 4831 м (точка 1) Хмин @ 4767 м (точка 3)

Yмакс @ 7683 м (точка 2) Yмин @ 7599 м (точка А)

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

Как видно из рис. 41, исходя из полученной оцифровки координатной сетки, размеры листа ватмана выбраны были со значительным запасом. После завершения построения плана лишнее чистое поле листа можно будет удалить.

11.7.3. Нанесение на план точек теодолитного хода

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

Заметим, что построенная сетка квадратов далее была сгущена до квадратов со стороной 50 мм (50 м в масштабе 1:1000) – рис. 42.

Предположим, что нам необходимо нанести на план точку А с координатами ХА = 4824,327 м, YА = 7592,099 м (см. табл. 3). Точка А находится выше координатной линии 4800 на 24,3 м и правее координатной линии 7550 на 42,1 м. По сторонам квадрата 48-75,5 необходимо отложить два раза отрезки 24,3 м и сделать уколы иглой измерителя. Диаметр наколотой точки должен быть не более 0,1 мм. Затем по ребру линейки, установленному по уколам, отложить от линии 7550 отрезок 42,1 м. В месте положения точки А сделать укол, кружком диаметром 3-4 мм мягким карандашом пометить место укола и подписать номер точки.

Далее целесообразно наносить последующие точки теодолитных ходов. Например, после точки А правильным будет нанесение точек по ходу А-1-2-3.

Точку 1 наносим по координатам Х1 = 4831,07 м = 4831,1 м и Y1 =7655,77 м = 7655,8 м отрезком 31,1 м от линии 4800 и затем по двум уколам отрезком 5,8 м от линии 7650.

Рис. 42. Нанесение на план точек теодолитного хода и результатов тахеометрической съемки

 

После нанесения следующей точки теодолитного хода следует проверить качество работ. Оценочный контроль нанесения точки выполняют по значению дирекционного угла (в данном случае aА1 = 83057,1¢, что соответствует направлению линии А1 на плане). Точный контроль осуществляется по величине известного (табл. 2) горизонтального проложения (64,03 м). Измеренное на плане горизонтальное проложение между соседними точками теодолитного хода не должно отличаться от вычисленного его значения более, чем на 0,2 мм в масштабе плана.

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

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

Записи на рис. 42 и линии построения даны только для пояснений в учебных целях. У Вас же после выполнения этой работы практически останутся на поле чертежа только точки теодолитного хода.

11.7.4. Нанесение на план точек тахеометрической съемки

Пояснения по нанесению точек тахеометрической съемки также даны нарис.42 для каждой из станций. В работе используется геодезический транспортир (или тахеограф), циркуль-измеритель и миллиметровая линейка.

На станции А 0о горизонтального круга (ГК) ориентирован на пункт 1 теодолитного хода (см. вычисленный Вами журнал тахеометрической съемки и абрисы тахеометрической съемки). Горизонтальные углы (полярные углы) от исходного направления А-1 следует откладывать по часовой стрелке (например, для точки 3 ГК = 81о25¢), горизонтальные проложения с точностью до 0,1 м откладывают с помощью миллиметровой линейки от станции (полюса) А по полученным полярным направлениям на съемочные точки (для точки 3 – 35,7 м). В месте положения съемочной точки делают укол и рядом подписывают номер точки и ее абсолютную высоту (для точки 3 – 141,0 м). Аналогично наносят остальные точки.

На станции 1 0о горизонтального круга ориентирован на пункт 2, следовательно горизонтальные углы на съемочные точки, полученные на данной станции, необходимо откладывать по часовой стрелке от линии 1-2. На рисунке показано построение точки 9.

На станции 2 0о горизонтального круга ориентирован на пункт 3, горизонтальные углы на съемочные точки в этом случае откладываются по часовой стрелке от линии 2-3. На рисунке показано нанесение точек 10 и 12.

На станции 3 0о горизонтального круга ориентирован на пункт А, горизонтальные углы на съемочные точки следует откладывать по часовой стрелке от линии 3-А. На рисунке показано нанесение точки 15.

 

11.7.5. Построение рельефа

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

В Вашем задании высота сечения рельефа равна 1 м.

Принцип интерполирования горизонталей для построения рельефа показан на рис. 43.

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

 

Рис. 43. Интерполирование горизонталей

 

Точки 5 (Н5 = 140,3 м) и 10 (Н10 = 143,9 м), как это следует из абриса тахеометрической съемки на станции 2 (см. задание), находятся на однородном склоне. На палетке (или мысленно) оцифруем параллельные линии через 1 м, начиная с высоты, например, 139 м. Наложим палетку на линию 5-10 и установим точку 5 в положение, соответствующее ее высоте (140,3 м). Затем это положение зафиксируем иглой измерителя и провернем палетку до тех пор, пока точка 10 не установится в положение, соответствующее ее высоте (143,9 м) на шкале высот палетки. Иглой измерителя переколоть на ватман (план) все точки пересечения параллельных линий палетки с линией 5-10 и подписать места уколов соответствующими высотами (подписи горизонталей можно сделать сокращенными).

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

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

Рисунок рельефа местности у Вас должен быть примерно похожим на рельеф плана, приведенного в разделе 14 (образец топографического учебного плана для варианта № 24).

11.7.6. Нанесение на план ситуации

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

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

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

 

11.7.7. Оформление плана

 

План местности оформляется тушью или чернилами соответствующего цвета с соблюдением требований по условным обозначениям, изложенных в руководстве [3]. Некоторые пояснения к изображению условных знаков Вы можете найти в разделе 14. Разрешается вместо туши использовать гелиевые ручки соответствующего цвета.

Оригинал изображения – черно-белый.

Горизонтали – коричневый цвет.

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

Пример оформления плана приведен в разделе 14.

В левом верхнем углу плана ставится аббревиатура вуза, в правом верхнем углу – «Учебный план». Внизу по центру рисунка указать масштаб плана (высота цифр 5 мм), ниже запись «Сплошные горизонтали проведены через 1 м» - шрифтом 2,5 или 3,5 мм. Таким же шрифтом: «Система координат и высот условная».