Глава 2. Географическое положение снимаемого участка
Снимаемый участок находится в «Парке памяти павших в Великой Отечественной войне» на северо-западе города Белгорода при пересечении улиц Богдана Хмельницкого и Гагарина. В парке установлен памятник жертвам фашизма. Характер рельефа полигона равнинный, растительность представлена травянистыми и древесными формами. С севера к парку примыкает «Центр молодёжных инициатив». При переходе через улицу Богдана Хмельницкого ( на северо-восток) находится «НИУ БелГУ» ( старый корпус).
Плановая теодолитная съемка
3.1 Разбивка съёмочного обоснования
Постоянное съемочное обоснование представляет сеть, состоящую из сохраняющих незыблемость на длительное время точек с определенными для них тремя координатами. Съёмочные сети являются непосредственным геодезическим обоснованием топографических съёмок. Они создаются различными способами в зависимости от метода и масштаба съёмки, характера местности и других условий. Как правило, для точек съёмочного обоснования определяются как плановые, так и высотные координаты. Пункты съёмочной сети закрепляются на местности деревянными кольями. Съёмочная сеть должна быть привязана к пунктам государственной геодезической сети.
Постоянное планово-высотное съемочное обоснование должно служить не только для съемочных и изыскательских, но и для различных разбивочных работ, исполнительных съемок и съемок подземных сетей и сооружений. .
На застроенных территориях постоянное планово-высотное съемочное обоснование создается проложением теодолитных ходов (или засечками) с обязательным определением координат центров смотровых колодцев подземных коммуникаций, опор осветительной сети, углов капитальных зданий и сооружений, расположенных на углах кварталов, улиц, переулков и внутри кварталов, а также в районах со свободной планировкой, но не реже чем через 300 м.
Плановые координаты этих точек должны определяться с пунктов опорных геодезических сетей и теодолитных ходов 1 разряда, прокладываемых для съемок масштабов 1 : 1 ООО и 1 : 500.
Точки на углах зданий, для которых определяются координаты, должны находиться на высоте 1 м от поверхности земли или ее покрытия или на высоте геодезического прибора.
Все точки, составляющие постоянное съемочное обоснование, должны максимально- использоваться как исходные для возможного сгущения сети, при условии сокращения вдвое длин ходов, прокладываемых между пунктами опорной сети.
Предельная погрешность планового положения пункта съемочного обоснования относительно пунктов государственной геодезической сети и геодезических сетей сгущения на заостренных территориях не должна превышать 0,2 мм в масштабе плана. Следовательно, для планов масштаба 1 : 500 координаты пунктов съемочного обоснования не должны иметь предельные погрешности более 10 см, а их средние квадратические погрешности не должны превышать 5 см. Для получения такой точности необходимо закреплять полигонометрические пункты через 200 м, а при расстоянии между полигонометрическими знаками 300—800 м прокладывать теодолитные ходы повышенной точности (с относительной погрешностью измерения расстояний 1 : 3000 — 1 : 8000). При проложении дальномерной полигонометрии со сторонами 300—800 м следует одновременно с пунктами основного хода координировать полярным методом и пункты постоянного съемочного обоснования.
Для обеспечения точности изображения основных контуров ситуации порядка 0,2 мм в масштабе плана точки постановки, съемочного прибора должны быть определены со средними квадратическими погрешностями не более 0,1 мм, что в масштабе плана 1 : 500 составит 5 см. Следовательно, пункты постоянного планового съемочного обоснования должны иметь более высокую точность, и их погрешности в среднем не должны превышать величины тп — 2,5 см. Только в этом случае возможно необходимое по точности (± 5 см) определение положения не закрепляемых точек постановки прибора и производство на их основе крупномасштабных топографических съемок с погрешностями изображения в плане ответственных контуров не более 10 см относительно пунктов обоснования.
Для получения идентичных результатов съемок, выполняемых от разных точек постановки прибора, необходимо производить привязку ко всем ближайшим пунктам обоснования. Для этого, например, обязательно проектировать перемычки между соседними теодолитными ходами, если расстояние между ними менее половины длины наибольшего хода.
Устройство теодолита
Теодолит - это геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов. Теодолит имеет следующие составные части: горизонтальный круг, состоящий из двух самостоятельных кругов - лимба с нанесенными по краю делениями и алидады, несущей отсчетные устройства; зрительную трубу, вращающуюся в вертикальной плоскости вокруг оси, на одном из концов которой жестко скреплен с ней вертикальный круг для измерения вертикальных углов. Для приведения оси вращения алидады (ось вращения теодолита) в отвесное положение, а плоскости лимба в горизонтальное положение, служит цилиндрический уровень и три подъемных винта.
. Теодолит Т30: 1 – основание; 2 – исправительный винт цилиндрического уровня; 3, 4 – закрепительный и наводящий винты алидады; 5 – цилиндрический уровень; 6 – наводящий винт зрительной трубы; 7 – кремальера; 8 – закрепительный винт зрительной трубы; 9 – визир; 10 – окуляр зрительной трубы; 11 – окуляр отсчетного микроскопа; 12 – колонка; 13 – подставка; 14 – закрепительный винт лимба; 15 – подъемный винт
При измерении углов центр горизонтального круга теодолита размещают над вершиной измеряемого угла с помощью нитяного отвеса или оптического центрира.
В теодолите имеются закрепительные (зажимные) и микрометренные (наводящие) винты. Закрепительными винтами скрепляют подвижные части (лимб, алидаду, зрительную трубу) с неподвижными, наводящими винтами, сообщают малое и плавное вращение закрепленным частям.
Зрительные трубы теодолитов чаще всего бывают астрономические, дающие обратное (перевернутое) изображение. Но в последнее время применяются земные трубы, которые дают прямое изображение.
При наблюдении предметов на них наводится вполне определенная точка трубы. Такой точкой является центр сетки нитей, представляющий собою пересечение горизонтальной нити и продолженной вертикальной. Сетка нитей видна в поле зрения трубы и изображена на специальной сеточной диафрагме, размещенной вблизи переднего фокуса окуляра (рис.1). Сеточная диафрагма представляет собою стеклянную пластинку в металлической оправе.
Рис.1 Cетка нитей
Она может слегка перемещаться в горизонтальном и вертикальном направлениях исправительными винтами сетки. Симметрично относительно горизонтальной нити нанесены дальномерные штрихи для определения расстояний. Воображаемая прямая, проходящая через оптический центр объектива и центр сетки нитей, называется визирной осью. Отвесная плоскость, проходящая через визирную ось трубы, называется визирной плоскостью. К оптическим характеристикам зрительной трубы относятся: увеличение, поле зрения, относительная яркость и разрешающая способность, которую принимают за точность визирования трубой. Увеличение зрительной трубы показывает во сколько раз увеличивается размер предмета, рассматриваемого в зрительную трубу, по сравнению с размером этого же предмета, видимого невооруженным глазом. Полем зрения трубы называется то пространство, которое видно в трубу при ее неподвижном положении. Яркость изображения определяется количеством света, которое падает на глаз в секунду времени на квадратный миллиметр изображения. Такая яркость называется абсолютной, ее нельзя выразить определенным числом. Поэтому пользуются относительной яркостью, представляющей собой отношение абсолютной яркости вооруженного зрительной трубой глаза и невооруженного глаза. Для приведения осей и плоскостей прибора в отвесное или горизонтальное положение служат уровни, они бывают двух типов: круглые - для предварительной, грубой установки приборов и цилиндрические - для окончательной, точной установки. Цилиндрический уровень представляет собой стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой отшлифована в виде бочкообразного сосуда, в продольном сечении представляющего дугу окружности некоторого радиуса. Стеклянные сосуды уровней заполняют эфиром или смесью эфира со спиртом в подогретом состоянии. Когда наполнитель остынет и сожмется в объеме, образуется пространство, заполненное парами наполнителя, то есть пузырек. При изменении температуры пары наполнителя легко переходят из парообразного состояния в жидкое и наоборот, отчего размеры пузырька изменяются. В цилиндрических уровнях добиваются, чтобы длина пузырька составляла примерно 1/3 длины трубки при температуре +20° С. Чтобы можно было судить о перемещении пузырька, на наружной поверхности уровня наносятся штрихи. Расстояние между штрихами обычно равно 2 мм. Середина трубки уровня называется нуль-пунктом. На цилиндрическом уровне нуль-пункт обычно не обозначается, а относительно него штрихи наносятся симметрично. Касательная к внутренней поверхности трубки, проходящая через нуль-пункт вдоль длины цилиндрического уровня, называется осью уровня. Когда середина пузырька уровня совпадает с нуль-пунктом, ось уровня занимает горизонтальное положение. При смещении пузырька уровня на одно деление ось уровня наклоняется на некоторый угол, который называется ценой деления уровня. Чем меньше цена деления уровня, тем чувствительнее, точнее уровень. В качестве отсчетных приспособлений применяются штриховой и шкаловой микро скопы (рис.2), микроскоп-микрометр и оптический микрометр. В штриховом микроскопе в середине поля зрения виден штрих, относительно которого осуществляется отсчет по лимбу (рис.2,в). Перед отсчетом по лимбу необходимо определить цену деления лимба. Цена деления лимба составляет 10 угловых минут, т.е. градус разделен на шесть частей. Число минут оценивается на глаз. Точность отсчета составляет 1'.
Рис. 2 Поле зрения отсчетных устройств: штрихового микроскопа с отсчетами по вертикальному кругу – 358° 48' , по горизонтальному – 70° 05' (а); шкалового микроскопа с отсчетами: по вертикальному кругу – 1° 11,5', по горизонтальному – 18° 22' (б); по вертикальному кругу – -0° 46,5' по горизонтальному – 95° 47' (в).
В шкаловом микроскопе в поле зрения видна шкала, размер которой соответствует цене деления лимба (рис.2,а,б). Для теодолита технической точности размер шкалы и цена деления лимба равны 60'. Шкала разделена на двенадцать частей и цена ее деления составляет 5 угловых минут. Если перед числом градусов знака минус нет, отсчет производится по шкале, где перед цифрами от 0 до 6 знака минус нет, в направлении слева направо (рис.2,а). Если перед числом градусов стоит знак минус, в этом случае минуты отсчитываются по шкале вертикального круга, где перед цифрами от 0 до 6 стоит знак минус в направлении справа налево (рис.2,б). Десятые доли минуты берутся на глаз с точностью до 30''. Теодолиты относятся к сложным оптико-механическим приборам. Для обеспечения их надежной работы необходимо бережное обращение с ними и постоянный уход. Перед использованием теодолита для наблюдений необходимо проверить общее состояние прибора, состояние оптических поверхностей и ампул уровней, наличие указанных в паспорте принадлежностей в комплекте. Далее проверяют вращение алидады и зрительной трубы, работу переключателя отсчетной системы, зажимных и отсчетных устройств, окуляров, кремальеры, плавность вращения подъемных винтов. Разборка и чистка внутренних частей теодолита требует определенных навыков, наблюдатель же может выполнить несложные операции, особенно осторожно следует выполнять чистку просветленной оптики теодолита, которая особенно чувствительна к механическим повреждениям. Во время производства наблюдений прибор рекомендуется защищать от нагрева солнцем и непосредственного воздействия осадков. Если теодолит попал под дождь, его необходимо обсушить и протереть мягкой салфеткой, не допуская сушку теодолита вблизи источников тепла. При внесении теодолита с холода в теплое помещение футляр необходимо оставить закрытым в течение часа, а потом постепенно приоткрывать, обеспечивая плавный переход от холода к теплу. Перевозить и переносить теодолит нужно только в вертикальном положении, предварительно убедившись в надежном закреплении прибора в упаковке.