Координаты пунктов Государственной геодезической сети 4 страница

3. Пользуясь журналом (табл. 2.1.), заполняют вторую графу «Расстояния» для разведочных скважин, в соответствии с разъяснениями, приведенными в п. 2. 4. В графе «№№ скважин» записывают номер скважины в соответствующем для нее месте. 5. Из журнала в графы «Отметки земли по оси трассы» и «Отметка устья скважины» напротив соответствующих точек выписывают абсолютные высоты с округлением их до 0,01 м. 6. Определяют абсолютную высоту линии условного горизонта (УГ). Для этого по журналу находят минимальную абсолютную высоту. Данная точка (с минимальной высотой) должна находиться на расстоянии 4-8 см от линии условного горизонта. При этом высоту линии условного горизонта следует сделать кратной 2 или 10 м. Например, из табл. 2.1 следует, что минимальная высота равна 62,863 м (по основному профилю), следовательно, условный горизонт можно принять равным 50 м. От линии условного горизонта по вертикальной оси производят под


3.6. Построение плана Для построения плана Вам необходимо иметь следующее: 1. Ведомость координат (табл. 3.2). 2. Журнал тахеометрической съемки (табл. 3.4). 3. Абрисы тахеометрической и горизонтальной съемки (рис. 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7). 4. Ватман размером 30´40 см. 5. Карандаши: ТМ и Т (или 2Т, 3Т). 6. Линейку длиной 40 – 50 см с ровным краем. 7. Транспортир. 8. Линейку с выверенными миллиметровыми делениями. 9. Циркуль-измеритель. 10. Кальку (прозрачную) размером 7´10 см. 11. Ластик мягкий. 12. Тушь: черная, коричневая. 13. Перьевая ручка или рейсфедер. 14. Мелкая наждачная шкурка для доводки грифеля карандаша.
Вместо пп. 12 и 13 можно использовать гелиевые ручки

Построение плана производится в последовательности, указанной далее.

3.6.1. Построение сетки квадратов и ее оцифровка

При работе на ватмане карандашом линии следует проводить без нажима. Карандаш должен быть заточен до острия (в процессе работы грифель следует периодически поправлять на наждачной шкурке).

  1. На листе ватмана провести диагонали 1 и 2 (рис. 3.8).

Рис 3.8. Построение и оцифровка координатной сетки
писи высот через каждый сантиметр (масштаб 1:200, 1 см = 2 м).
  1. От пикетов и плюсовых точек восстанавливают перпендикуляры к линии условного горизонта, продолжая их до соответствующей высоты точки на шкале высот.
  2. Полученные точки последовательно по ходу соединяют прямыми линиями.
  3. Весь графический рисунок профиля, как это показано на рисунке 2.3, обводят тушью черного цвета (можно использовать гелиевую ручку с наполнителем черного цвета).
 


при v = i h = 0.5kl ´ sin 2n (3.48) Поскольку в п. 3.5.2 уже было вычислено горизонтальное проложение, то вместо формул (3.47) и (3.48) лучше использовать более простые: h = d ´ tg n + i - v, (3.49) при v = i h = d ´ tg n (3.50) В формулах (3.47) ¸ (3.50): kl – дальномерное расстояние (столбец 2); n – угол наклона (столбец 5); d – горизонтальное проложение (столбец 6); i – высота прибора (записывается в исходных данных станции); v – высота наведения на рейке (записывается в случае наведения на отсчет, отличный от высоты прибора, в примечаниях. Например, для точек: 4 на станции А, 8 на станции 1 и др.). Пример Вычисления проводятся по формулам (3.49) и (3.50) h1 = 23,7 ´ tg (– 3° 05¢) = - 1,28 м. Формула (3.50). h3 = 27,6 ´ tg (+2° 24¢) = +1,16 м. Формула (3.50). h4 = 57,1 ´ tg (– 2° 40¢) +1,40 –2,50 = – 3,76 м. Формула (3.49). h16 = 35,3 ´ tg (+5° 23¢) +1,41 – 1,00= +3,74 м. Формула (3.49). Высоты точек тахеометрической съемки определяют с учетом величины и знака превышения (столбец 7) относительно соответствующей станции: Нi = Нстанции + hi . (3.51) Следовательно, Н(1-5) = НА + h(1-5) Н(6-9) = Н1 + h(6-9) (3.52) Н(10-13) = Н2 + h(10-13) Н(14-16) = Н3 + h(14-16) Высоты необходимо округлять до 0,1 м. Посмотрите пример определения высот по формулам (3.52) в табл. 3.4. При вычислении высот следует быть внимательным, поскольку контрольных вычислений здесь не производится, а ошибки могут быть выявлены практически только при построении плана. Еще раз обращаем Ваше внимание на то, что высоты съемочных точек определяют относительно той станции, на которой была получена информация об этой съемочной точке.
2.4. Построение геологического разреза


Рис. 3.7. Абрис горизонтальной съемки Способы: угловых и линейных засечек, полярных координат, прямоугольных координат, створа 3.5.2. Вычисление горизонтальных проложений При тахеометрической съемке величину горизонтального проложения определяют по формуле: d = kl ´ cos2 n, (3.46) где kl – дальномерное расстояние (столбец 2); n - угол наклона (столбец 5). ПРИМЕР
d1 = 23,8 ´ cos2 3° 05¢ = 23,7 м d3 = 27,7 ´ cos2 2° 24¢ = 27,6 м d10 = 21,3 ´ cos2 1° 06¢ = 21,3 м d16 = 35,6 ´ cos2 5° 23¢ = 35,3 м    
Величину горизонтального проложения следует округлять до 0,1 м
   
Следует заметить, что для углов наклона до 1° 30¢ величина горизонтального проложения практически равна дальномерному расстоянию  

3.5.3. Вычисление превышений и высот съемочных точек

Формулы для вычисления превышений при тахеометрической съемке имеют вид:

h = 0.5kl ´ sin 2n + i - v, (3.47)
  ЗАДАЧА: по линии профиля от ПК0+75 (рис. 2.3) пройдена линия геологоразведочных скважин с расстояниями между ними (горизонтальными проложениями) d. По каждой из скважин получены значения глубины z кровли залежи и ее мощности m (см. приложение 2). Положение скважин на профиле Вами уже построено. Построить вертикальное сечение (разрез) залежи полезного ископаемого. Порядок выполнения работы: 1. Нанести положение верхней границы залежи. Величина z – это расстояние от поверхности земли до кровли залежи. 2. Отложить от верхней границы залежи в вертикальном масштабе профиля величину мощности пласта m. 3. Пласт оттенить красным цветом. 3. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2. СОСТАВЛЕНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКОГО ПЛАНА МЕСТНОСТИ


Рис. 3.5. Абрис тахеометрической съемки на станции 2
3.1. Общие замечания Вашему вниманию предлагаются методические указания по выполнению контрольной работы №2 по геодезии «Составление топографического плана местности», включающей в себя расчетную и графическую части. Целью контрольной работы №2 является формирование основных представлений и выработка соответствующих навыков по обработке материалов топографической съемки местности на основе замкнутого теодолитного хода, а так же приобретение умений по составлению планов на основе имеющейся расчетной и графической документации. Выполнение контрольной работы подразделяется на несколько основных этапов, выполняемых в указанной последовательности: Расчетная часть: ü обработка ведомости координат замкнутого теодолитного хода; ü обработка ведомости высот замкнутого теодолитного хода; ü обработка журнала тахеометрической съемки. Графическая часть: ü построение и оцифровка координатной сетки; ü нанесение топографической информации на план; ü построение ситуации и рисовка рельефа; ü оформление расчетных и графических материалов. Исходные данные для обработки приведены в Приложениях 3, 4, 5. В качестве примера обработки в указаниях приведены расчеты с использованием исходных данных варианта № А. Примеры расчетов выделены в тексте указаний. 3.2. Схема теодолитного хода. Исходные данные для обработки При топографической съемке местности, в зависимости от характера и сложности ситуации, используют различные виды теодолитных ходов: разомкнутый, замкнутый, диагональный (обычно в сочетании с замкнутым), висячий. Вам предстоит произвести обработку замкнутого теодолитного хода, состоящего из 4-х вершин (рис. 3.1). Азимутальная привязка этого хода производится к жестким линиям АВ и АС, положение которых определяется координатами Х и Y точек А, В и С (приложение 3), являющимися пунктами Государственной геодезической сети. Точка А включена непосредственно в замкнутый теодолитный ход А-1-2-3-А. В теодолитном ходе измерены примычные углы g1 и g2, используемые для передачи дирекционных углов с направлений ВА и СА на линию теодолитного хода А1. Величины примычных углов приведены по вариантам в приложении 4. При передаче дирекционных углов по ходам ВА1 и СА1


Рис. 3.3. Абрис тахеометрической съемки на станции А     Тахеометрическая съемка ведется при круге лево (КЛ), поэтому величину угла наклона находят по формуле: n = ВК – МО, (3.45) где ВК – отсчет по вертикальному кругу теодолита (столбец 4); МО – место нуля (задается по вариантам – см. п. 3.5 – начало).  

Пример

n1 = – 2° 35¢ – (+0° 30¢) = – 3° 05¢

n3 = +2° 54¢ – (+0° 30¢) = + 2° 24¢

n10 = – 1° 36¢ – (– 0° 30¢) = – 1° 06¢

n16 = +4° 53¢ – (– 0° 30¢) = – 5° 23¢

 

 

Рис. 3.4. Абрис тахеометрической съемки на станции 1
указанные примычные углы g1 и g2 являются левыми по ходу.     В четырехугольнике А123 измерены внутренние горизонтальные углы bА, b1, b2 и b3, являющиеся правыми по ходу при движении по часовой стрелке. Измерены наклонные длины линий теодолитного хода DА1, D12, D23, D3А и соответствующие им углы наклона nА1, n12, n23 и n3А, измеренные в прямом направлении (по ходу часовой стрелки). Значения горизонтальных углов, наклонных расстояний и углов наклона приведены в приложении 5. Рис 3.1. Схема замкнутого теодолитного хода ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ НЕОБХОДИМО ВЫБИРАТЬ СТРОГО ПО СВОЕМУ ВАРИАНТУ 3.3. Обработка ведомости координат замкнутого теодолитного хода 3.3.1. Азимутальная привязка теодолитного хода Для азимутальной привязки необходимо знать величины дирекционных углов aВА и aСА, получить которые можно из решения обратной геодезической задачи по координатам Х и Y точек А, В и С. Дирекционный угол – это горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления осевого меридиана (либо линии, параллельной ему) по часовой стрелке до направления линии в данной точке. Значение дирекционного угла должно находится в пределах от 0° до 360° Порядок решения обратной геодезической задачи следующий: а) Вычислить приращения координат DХ и DY для точки А по отношению к точкам В и С: DХА(В) = ХА - ХВ DХА(С) = ХА - ХС DYА(В) = YА - YВ DYА(C) = YА - YC (3.1) где ХА, YА, ХВ, YВ, ХС и YС - прямоугольные координаты точек А, В и С (см. приложение 3); б) По знакам приращений координат, пользуясь табл. 3.1, определить


23,8 271° 36¢ - 2° 35¢ - 3° 05¢ 23,7 - 1,28 63,0 Кустарник
48,3 340° 06¢ +3° 40¢ +3° 10¢ 48,2 +2,66 67,0 Граница кустарника и леса
27,7 63° 47¢ +2° 54¢ +2° 24¢ 27,6 +1,16 65,5 Кустарник
57,2 127° 24¢ - 2° 10¢ - 2° 40¢ 57,1 - 3,76 60,6 v=2,5м Кустарник
36,5 171° 33¢ - 1° 46¢ - 2° 16¢ 36,4 - 1,44 62,9 Кустарник
Станция 1. 0° на т. 2 i =1,45 м v = i МО = +0° 30¢ Н1 = 69,68 м
29,3 47° 34¢ +1° 41¢ +1° 11¢ 29,3 +0,61 70,3 Граница леса и кустарника
14,7 300° 15¢ +3° 59¢ +3° 29¢ 14,6 +0,89 70,6 Лес
30,1 340° 29¢ +8° 18¢ +7° 48¢ 29,5 +3,49 73,2 v = 2,0 м Лес
33,8 15° 54¢ +7° 19¢ +6° 49¢ 33,3 +0,67 70,4 v = 3,0 м Лес
Станция 2. 0° на т. 3 i =1,47 м v = i МО = - 0° 30¢ Н2 = 71,57 м
21,3 237° 05¢ - 1° 36¢ - 1° 06¢ 21,3 - 0,41 71,2 Граница леса и луга
35,8 275° 11¢ - 3° 30¢ - 3° 00¢ 35,7 - 1,87 69,7 Луг
27,6 315° 25¢ - 8° 16¢ - 7° 46¢ 27,1 - 3,70 67,9 Луг
18,8 36° 38¢ - 4° 12¢ -3° 42¢ 18,7 - 1,21 70,4 Граница леса и луга
Станция 3. 0° на т. А i =1,41 м v = i МО = - 0° 30¢ Н3 = 64,15 м
29,5 184° 51¢ - 3° 36¢ - 3° 06¢ 29,4 - 1,59 62,9 Граница леса и луга
42,7 283° 08¢ - 4° 03¢ - 3° 33¢ 42,5 - 2,65 61,5 Граница леса и кустарника
35,6 10° 04¢ +4° 53¢ +5° 23¢ 35,3 +3,74 67,9 v = 1,0 м Граница леса и кустарника

 

 

Столбец 2 – kl – дальномерное расстояние, м

Столбец 3 – ГК – отсчеты по горизонтальному кругу

Столбец 4 – ВК – отсчеты по вертикальному кругу (при круге лево)

Столбец 5 – n – угол наклона

Столбец 6 – d – горизонтальное проложение, м

Столбец 7 – h – превышение, м

Столбец 8 – Н – абсолютная высота, м

Затем приступают к камеральной обработке результатов измерений.

Исходные данные тахеометрической съемки для всех вариантов приведены в табл. 3.4. Другие данные, являются примером обработки журнала для варианта № А.

3.5.1. Вычисление углов наклона
четверть и формулу для расчета дирекционного угла по значению румба (r) данной линии. Таблица 3.1
DХ + – – +
DY + + – –
Четверть I (СВ) II (ЮВ) III (ЮЗ) IV (СЗ)
a = f (r) a = r a = 180°– r a = 180°+ r a = 360°– r

в) Вычислить значение румба линии:

r = arctg (3.2)

г) Вычислить значение дирекционного угла линии:

a = f (r) - по табл. 3.1 (3.3)

Значение дирекционного угла необходимо округлить до 0,1¢.

Пример

Решение обратной геодезической задачи (вариант А)

aВА

DХА(В) = 4021,54 – 4947,19 = – 925,65 м

DYА(В) = 2968,42 – 5204,81 = – 2236,39 м

III четверть (ЮЗ); a = 180°+ r

rВА = arctg = arctg 2,416021 = 67° 30,9¢

aВА = 180° 00,0¢ + 67° 30,9¢ = 247° 30,9¢

aСА

DХА(С) = 4021,54 – 2424,76 = + 1596,78 м

DYА(С) = 2968,42 – 4251,08 = – 1282,66 м

IV четверть (СЗ); a = 360°– r

rСА = arctg = arctg 0,803279 = 38° 46,5¢

aСА = 360° 00,0¢ – 38° 46,5¢ = 321° 13,5¢

В ведомость координат внести исходные данные из приложений 3 и 4 и результаты решения обратной геодезической задачи.

Посмотрите порядок записи в ведомость координат (табл. 3.2).

Азимутальная привязка линии А1 теодолитного хода заключается в передаче дирекционных углов направлений ВА и СА на линию А1 по формулам:

aА1(ВА) = aВА + 180° + g1

a А1(СА) = aСА + 180° + g2 (3.4)

(Для левых по ходу примычных углов g1 иg2).

Значения полученных дирекционных углов aА1(ВА) и aА1(СА) не должны отличаться друг от друга более, чем на 1¢:

aА1(ВА) - aА1(СА) £ 1¢ (3.5)

 
 
Рис. 3.6. Абрис тахеометрической съемки на станции 3  

На каждой станции: · 0° горизонтального круга теодолита ориентируют по направлению выбранной полярной оси, обычно на соседнюю точку теодолитного хода (см. журнал тахеометрической съемки - табл. 3.4). Так, на станции А 0° ориентировали на точку 1 (А-1 - полярная ось). На станции 1 0° ориентировали на точку 2 и т.д.; · Измеряют высоту прибора i (расстояние от точки, над которой установлен теодолит, до центра зрительной трубы теодолита); · По какой-либо удаленной точке определяют место нуля (МО) вертикального круга; В задании место нуля МО = ± 0° N вар¢ Знак + для станций А и 1 Знак – для станций 2 и 3 Вариант 10 – МО = ± 0° 10¢ Вариант 3 – МО = ± 0° 03¢ Для варианта № А в примере принято МО = ± 0° 30¢. · Записывают высоту станции Н (см ведомость высот, табл. 3.3). Съемочными точками являются точки рельефа на линиях водоразделов и водосливов, седловин, перегибов рельефа, на границах ситуации и др. В процессе съемки ведется абрис (рис. 3.3, 3.4,3. 5 и 3.6) на который наносят схематичное расположение съемочных точек относительно полярной оси и станции, а также и другую информацию, необходимую для построения плана. В процессе тахеометрической съемки получают следующую информацию (см. табл. 3.4): · столбец 1: записывают номер съемочной точки. Нумерация точек сквозная, независимо от числа станций; · столбец 2: дальномерное расстояние kl до съемочной точки от станции, в метрах ( количество сантиметров между дальномерными нитями сетки нитей зрительной трубы теодолита); · столбец 3: отсчет по горизонтальному кругу теодолита, соответствующий полярному углу для направления на съемочную точку; · столбец 4: отсчет по вертикальному кругу теодолита (при круге лево - КЛ); · столбец 9: заносят дополнительную информацию о съемочной точке одновременно с зарисовкой на абрисе (рис. 3.3, 3.4, 3.5 и 3.6). Таблица 3.4. Журнал тахеометрической съемки (Исходные данные и пример обработки)
№№ точек kl м Отсчеты n ° d м h м H м Примечания
ГК ВК
Станция А. 0° на т. 1 i =1,40 м v = i МО = +0° 30¢ НА = 64,33 м
 
Величину дирекционного угла следует приводить к полному кругу от 0° до 360° Если a > 360°, то его необходимо уменьшить на 360°. Если a < 0°, то его необходимо увеличить на 360°.   Если у Вас не выполняется условие (3.5), то: 1. Проверьте исходные данные: Х, Y, g1, g2. 2. Проверьте правильность знаков DХ и DY и выбора формулы расчета дирекционного угла по значению румба. 3. Проверьте правильность вычисления r. Например r = 46,237568° При этом 0,237568° ´ 60 = 14,254¢ = 14,3¢ Следовательно r = 46,237568° = 46° 14,3¢ 4. При использовании в вычислениях углов, заданных в градусах, минутах и долях минуты, следует не забывать, что 1° = 60¢. При выполнении условия (3.5) вычисляют среднее арифметическое значение дирекционного угла aА1 = (3.6) Результаты расчетов заносят в табл. 3.2.
Пример Азимутальная привязка линии теодолитного хода aА1(ВА) = 247° 30,9¢ + 180° + 157° 18,4¢ = 584° 49,3¢ = 224° 49,3¢ aА1(СА) = 321° 13,5¢ + 180° + 83° 35,2¢ = 584° 48,7¢ = 224° 48,7¢ Поскольку 224° 49,3¢ - 224° 48,7¢ = 0,6¢ < 1¢, то условие (5) выполнено. aА1 = = 224° 49,0¢. Посмотрите форму записи результатов в ведомости координат.

3.3.2. Обработка результатов угловых измерений

На данном этапе обработки контролируется качество измерения горизонтальных углов b (внутренних углов) многоугольника, образующего замкнутый теодолитный ход. Как известно, сумма внутренних углов многоугольника равна:

åbтеор. = 180°(n - 2), (3.7)

где n - число измеренных углов.

В результате неизбежных ошибок при измерении углов практическая сумма измеренных углов åbизм. может отличаться от теоретической на величину fb, которая называется угловой невязкой:

fb = åbизм. - åbтеор. (3.8)