Как найти место нуля пример

Как определяется место нуля и по каким формулам вычисляется угол наклона для теодолита 2Т30

Место нуля определяется так
: теодолит устанавливают, приводят в рабочее положение, находят хорошо видимую точку и наводят на неё трубу при круге лево. При наличии уровня при вертикальном круге, приводят пузырек его в нуль- пункт и берут отсчет по вертикальному кругу. Теперь переворачиваем теодолит через зенит, теодолит на 180° и при круге право наводимся на ту же точку. Пузырек – приводят в нуль-пункт и берут второй отсчет вертикальному кругу.

Место нуля

вычисляется по формуле: М0=(П+Л+180)/2 где П и Л –отсчеты по вертикальному кругу.

Угол наклона теодолита вычисляют по формуле: υ=Л-М0; υ=М0-П-180; υ=(Л-П-180)/2.

Какие основные поверки выполняются перед производством измерений теодолитом.

Поверки- это действия, которыми контролируют правильность взаимного расположения основных осей прибора, если при выполнении поверок обнаруживается несоответствие взаимного расположения частей прибора, его юстируют исправительными винтами.

Д ля начала работы с теодолитом внешним осмотром проверяют его устойчивость на штативе, плавонсть хода подъемн и наводяших винтов, прочность фиксации врашающихся частей закрепительными винтами.

1)Ось UU цилиндрического уровня горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси VV врашения прибора.

2) Визирная ось РР трубы должна быть перпендикульрная оси НН вращения трубы.

3) Ось НН вращения трубы должна быть перпендикулярна оси вращения прибора.

4) Вертикальная нить АА сетки зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси НН и её вращения.

5) Компенсатор вертикального круга должен обеспечивать неизменный отсчет по вертикальному кругу при наклонах вертикалной оси теодолите в пределах ± 2 минуты для теодолитов 3Т5К.

Прямая геодезическая задача.

Задача, в которой по данному дирекционному углу и заданному положению прямой, образованной точками, нужно найти сами координаты точек.

46. Обратная геодезическая задача.-

это задача, в которой даны координаты точек и по этим данным требуется найти прямой или обратный дирекционый угол, а также горизонтальное положение прямой, образованной этими точками.

Источник

Измерение вертикальных углов. Место нуля и его поверка

Вертикальным углом, или углом наклона, называют угол между направлением на наблюдаемую точку и ее горизонтальной проекцией. Если наблюдаемая точка расположена выше уровня горизонтальной оси вращения трубы, то угол будет п о л о ж и т е л ь н ы й, а если ниже – о т р и ц а т е л ь н ы й.

Измерение вертикальных углов (углов наклона) выполняется при помощи вертикального круга теодолита (рисунок 5.14). Лимб вертикального круга жестко скреплен с осью трубы и вращается вместе с ней. Алидада расположена на оси вращения трубы, но не скреплена с ней и при вращении остается неподвижной. В технических теодолитах вертикальный круг оцифрован от 0 до 360о. Диаметр 0–180о располагается параллельно визирной оси трубы.

Для удобства вычисления вертикальных углов ставится условие: когда визирная ось зрительной трубы горизонтальна и пузырек уровня алидады вертикального круга находится на середине, нулевые деления алидады должны совпадать с нулевыми делениями лимба (то есть отсчет будет равен 0о). Однако это условие может быть нарушено, и отсчет будет отличаться от нуля.

Рисунок 5.14 – Схема измерения вертикальных углов

Отсчет по вертикальному кругу, когда визирная ось трубы горизонтальна, а пузырек уровня при алидаде находится в нуль-пункте, называется местом нуля вертикального круга и обозначается М0.

О п р е д е л е н и е у г л о в н а к л о н а. Зрительную трубу при круге право (КП) наводят на некоторую точку М (см. рисунок 5.14). Приводят пузырек уровня алидады вертикального круга в нуль-пункт и берут отсчет П по вертикальному кругу. Как видно из рисунка, этот отсчет будет больше угла наклона на величину М0. То есть измеренный угол

υ = П – М0. (5.4)

Такие же действия выполняют при круге лево (КЛ). Отсчет Л (см. рисунок 5.14) также будет больше на величину М0. Угол наклона в этом случае

υ = М0 + (360о – Л). (5.5)

В тех случаях, когда из малых отсчетов приходится вычитать большие, то к малым прибавляют 360о. Тогда полученная формула примет вид

υ = М0 – Л. (5.6)

Решив уравнения (5.4) и (5.6) относительно υ и М0, найдем:

υ = (П – Л) / 2; (5.7)

М0 = (П + Л) / 2. (5.8)

В теодолите Т-30 деления вертикального круга подписаны против хода часовой стрелки и отсчитывание выполняется по одной стороне круга, поэтому для вычисления значений М0 и υ применяют формулы

М0 = (П + Л +180о) / 2; (5.9)

υ = Л – М0 = М0 – П – 180о; (5.10)

υ = (Л – П – 180о) / 2 (5.11)

При вычислениям по этим формулам к значениям Л, П и М0, меньшим 90о,следует прибавлять 360о.

П о р я д о к и з м е р е н и я в е р т и к а л ь н ы х у г л о в. Устанавливают теодолит в рабочее положение. Затем наводят пересечение сетки нитей при круге лево (КЛ) на наблюдаемую точку. Приводят пузырек уровня алидады вертикального круга в нуль-пункт и берут отсчет по вертикальному кругу (Л). Затем переводят трубу через зенит и те же действия повторяют при круге право, получая отсчет (П). По результатам измерений, используя формулы (5.4) – (5.8), вычисляют М0 и вертикальный угол υ.

При измерении углов наклона теодолитом Т-30 перед снятием отсчета по вертикальному кругу необходимо с помощью подъемных винтов привести на середину ампулы пузырек уровня при алидаде горизонтального круга (уровень при алидаде вертикального круга отсутствует). М0 и угол наклона вычисляют по формулам (5.9) – (5.11).

При измерении углов наклона приборами с компенсатором (теодолит Т5К, электронный тахеометр), заменяющим уровень при алидаде вертикального круга, отсчет берут спустя 2 с после наведения трубы на предмет, так как прибор находится в рабочем положении, если пузырек круглого приведен в нуль-пункт вращением подъемных винтов.

Правильность измерения контролируется постоянством М0, колебания которого не должны превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита. Поверка выполняется в следующем порядке. Наблюдают одну и ту же точку при круге право и круге лево. Определяют величину М0. Если она окажется больше двойной точности отсчетного устройства теодолита, то производят исправление М0. Для этого у теодолита Т-5 устанавливают вращением трубы отсчет равный М0. Пузырек уровня алидады вертикального круга при этом должен быть в нуль-пункте.

Затем с помощью микрометренного винта алидады устанавливают отсчет по вертикальному кругу, равный 0о, при этом пузырек уровня сойдет с нуль-пункта. Действуя исправительными винтами уровня, приводят пузырек в нуль-пункт. Для контроля поверку повторяют.

У теодолита Т-30 исправление М0 выполняют следующим образом. Устанавливают при круге лево на вертикальном круге отсчет, равный углу наклона υ = Л – М0, при помощи наводящего винта. При этом горизонтальный штрих сетки нитей сойдет с наблюдаемой точки. После этого, ослабив боковые исправительные винты сетки нитей и действуя вертикальными исправительными винтами, совмещают горизонтальный штрих сетки нитей с изображением наблюдаемой точки. После закрепления оправы сетки нитей поверку повторяют.

Т о ч н о с т ь и з м е р е н и я в е р т и к а л ь н ы х у г л о в. Средняя квадратическая погрешность mυ измерения вертикального угла составляет не более 1,5mβ аналогичной ошибки горизонтального угла. Надежному измерению вертикального угла способствует выполнение следующих условий: аккуратное обращение с теодолитом, регулярный контроль разворота сетки нитей и ошибки М0, визирование целей при двух положениях круга. Значение М0 должно быть неизменным в пределах двойной точности прибора. При колеблющихся изображениях целей (из-за конвекции воздуха при нагреве почвы) наблюдения лучше прекратить, прохождение визирного луча следует фиксировать не ближе 1 м от местных предметов, соблюдать точное центрирование.

ИЗУЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО ТЕОДОЛИТА

На подставке (1) с тремя подъёмными винтами (9) крепится угломерный круг (2), называемый лимбом, на котором нанесены деления от 0 до 360 о с возрастанием отсчётов по ходу часовой стрелки.

На колонках алидады (4) крепится зрительная труба(5), которая может вращаться вокруг оси вращения трубы НН1. На одном из концов оси вращения зрительной трубы расположен вертикальный круг, состоящий из лимба (6) и алидады (7). Вертикальный круг предназначен для измерения углов наклона. При наблюдении в зрительную трубу наблюдатель смотрит в окуляр (11), противоположная часть трубы (10) называется объективом. В окуляре имеется нарезанная на стекле сетка нитей.

Зрительная труба может быть повернута вокруг своей оси вращения. Поворот зрительной трубы на 180 o называется переводом зрительной трубы через зенит. При расположении наблюдателя со стороны окуляра вертикальный круг находиться справа или слева от нее.

ЦЕНА ДЕЛЕНИЯ ЛИМБА И ТОЧНОСТЬ ОТСЧИТЫВАНИЯ ПО ГОРИЗОНТАЛЬНОМУ И ВЕРТИКАЛЬНОМУ КРУГУ

Теодолит 2Т30 имеет шкаловой отсчётный микроскоп. В верхней части поля зрения микроскопа, обозначенного буквой В (рис. 4), видны штрихи лимба вертикального круга, а в нижней части поля зрения, обозначенного буквой Г, видны штрихи лимба горизонтального круга.

Отсчёт по горизонтальному кругу проводится в следующем порядке: сначала считывается с лимба число градусов (по штриху лимба, попадающему на отсчётную шкалу), затем по отсчётной шкале берется отсчёт с точностью 0.1 деления шкалы, что соответствует 0.5′. Таким образом, точность отсчитывания по шкалам горизонтального и вертикального кругов составляет t = 0.5′. Индексом для отсчитывания минут служит штрих градусного деления лимба, находящийся на отсчётной шкале. На рис. 4 отсчёт по горизонтальному кругу равен 125 о 06,0′.

При отсчитывании по вертикальному кругу различают два вида отсчётов. Если вертикальный круг находится справа от зрительной трубы (при расположении наблюдателя со стороны окуляра), то такой отсчёт называется отсчётом при «круге право» (КП). Если же вертикальный круг находится слева от зрительной трубы (при расположении наблюдателя со стороны окуляра), то такой отсчёт называется отсчётом при «круге лево» (КЛ).

ПОВЕРКИ И ЮСТИРОВКИ ТЕОДОЛИТА 2Т30

Для исключения возникновения условий, порождающих приборные ошибки, должны производиться поверки и юстировки (исправления) геодезических приборов.

Поверками геодезических приборов

называется обследование приборов, устанавливающее выполнение конструктивных и геометрических требований к положению отдельных осей и блоков приборов. Поверки выполнения геометрических требований к положению отдельных осей теодолита состоят в проверке взаимной параллельности или взаимной перпендикулярности соответствующих пар осей прибора. У теодолитов 2Т30 и 2Т30П вышеуказанные требования проверяются для 4-х пар таких осей.

Геометрическое условие 1-й поверки:

ОСЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО УРОВНЯ ДОЛЖНА БЫТЬ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНА К ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ ВРАЩЕНИЯ ПРИБОРА.

Проверка выполнения условия:

Порядок исправления (юстировка):

При отклонении более чем на одно деление исправительными винтами цилиндрического уровня пузырёк перемещают к середине ампулы на половину дуги отклонения; на вторую половину дуги отклонения пузырёк уровня перемещают при помощи тех же подъёмных винтов. Для контроля поверку повторяют

.

Прежде чем делать другие поверки, приводят плоскость лимба в горизонтальное положение

(ось вращения прибора в вертикальное положение). Для этого устанавливают уровень параллельно двум подъёмным винтами с их помощью приводят пузырек уровня на середину. Поворачивают алидаду на 90 o и третьим подъёмным винтом приводят пузырёк уровня в нульпункт. После приведения плоскости лимба в горизонтальное положение, при вращении алидады вокруг основной оси прибора, пузырёк уровня не должен отклоняться от нульпункта более чем на одно деление.

Геометрическое условие 2-й поверки:

ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ НИТЬ СЕТКИ НИТЕЙ ДОЛЖНА БЫТЬ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНА К ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ ВРАЩЕНИЯ ПРИБОРА, А ВЕРТИКАЛЬНАЯ НИТЬ СЕТКИ НИТЕЙ ДОЛЖНА НАХОДИТЬСЯ В ПЛОСКОСТИ, ПЕРПЕНДИКУЛЯРНОЙ К ОСИ ВРАЩЕНИЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ ТРУБЫ.

Проверка выполнений условия:

Вертикальную нить сетки нитей наводят на нить отвеса. Если вертикальная нить будет совпадать с нитью отвеса, условие выполнено.

Порядок исправления (юстировка):

При отклонении вертикальной нити сетки нитей от нити отвеса отвёрткой ослабляют 4 крепёжных винта окуляра, расположенные под колпачком 12 (рис. 4). Затем поворачивают окулярную часть трубы до совмещения (или до параллельного положения) видимых в окуляр вертикальной нити отвеса и нити сетки, после чего винты вновь закрепляют. Поверку повторяют

.

Геометрическое условие 3-й поверки:

ВИЗИРНАЯ ОСЬ ЗРИТЕЛЬНОЙ ТРУБЫ ДОЛЖНА БЫТЬ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНА К ОСИ ВРАЩЕНИЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ ТРУБЫ.

Проверка выполнений условия:

Угол С между визирной осью и перпендикуляром к оси вращения трубы (рис. 5) называется коллимационной ошибкой. Для выявления коллимационной ошибки выбирают удалённую, хорошо видимую точку, расположенную так, чтобы линия визирования была примерно горизонтальна. Наводят пересечение сетки нитей на эту точку визирования и производят отсчёт по горизонтальному кругу. Например, при КЛ отсчёт равен 18 o 30,0′ (КЛ = 18 o 30,0′). Переводят трубу через зенит, открепляют алидаду, наводят пересечение сетки нитей на ту же точку визирования при «круге право» и производят отсчёт. Например, КП = 198 o 36,0′.

Величину коллимационной ошибки С вычисляют по формуле:

Допускаемое отклонение от требования к выполнению условия: Коллимационная ошибка С не должна превышать двойную точность отсчёта по шкале прибора. Рассчитаем коллимационную ошибку С для 2-х пар значений.

Условие не выполняется.

Порядок исправления (юстировка):

Вычисляют исправленный отсчёт по горизонтальному кругу, в котором число градусов берется из последнего отсчёта, а количество минут вычисляется как среднее арифметическое из числа минут обоих отсчетов. В первом примере исправленный отсчёт будет равен:

Этот отсчёт наводящим винтом алидады устанавливают на горизонтальном круге. Пересечение сетки нитей сойдёт с точки визирования, на которую до этого была наведена точка пересечения сетки нитей. Следует переместить сетку нитей так, чтобы перекрестие сетки нитей вновь установилось на точку визирования. Для этого используются 4 исправительных винта с отверстиями для шпильки. Исправительные винты расположены под колпачком 12 (рис. 4). Шпилькой ослабляют вертикальные винты и боковыми винтами перемещают сетку нитей до того, пока перекрестие сетки не встанет на точку визирования. Вертикальные винты вновь затягивают и поверку повторяют

.

Примечание. Значения углов, полученных как среднее из результатов измерений при двух положениях зрительной трубы (КП и КЛ), свободны от влияния коллимационной ошибки.

Геометрическое условие 4-й поверки:

ОСЬ ВРАЩЕНИЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ ТРУБЫ ДОЛЖНА БЫТЬ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНА К ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ ВРАЩЕНИЯ ТЕОДОЛИТА.

Проверка выполнений условия:

Порядок исправления (юстировка):

Если это условие не выполняется, то следует провести исправление прибора в мастерской.

Вертикальный круг

Вертикальный круг, астрономический инструмент, служащий для измерения высот (или зенитных расстояний) светил. Он состоит из астрономической трубы (см.) и круга, возможно точнее разделенного на градусы и доли градуса (самое малое деление 5-2 минуты дуги); труба и круг накрепко соединены со стальной осью, перпендикулярной к оси трубы и к кругу и направленной горизонтально; муфта, в которой вращается эта ось, прикреплена к вертикальной оси, вращающейся в колонне, которая тремя ножками стоит на солидном фундаменте. К муфте горизонтальной оси прикреплена рама, несущая 2, 4, 6 микроскопов, направленных на лимб круга с делениями; эти микроскопы снабжены микрометрами (см.), при помощи которых можно очень точно (в больших инструментах до 0,1 секунды дуги) определять взаимное положение микроскопов и круга. На раме находится чувствительный уровень, указывающий мельчайшие изменения в положении рамы относительно вертикальной линии; на горизонтальной оси находится другой уровень для определения малой наклонности ее к горизонту. Для измерения угла поворота инструмента около вертикальной оси служит особый круг в нижней части инструмента; он имеет вспомогательное значение при наблюдениях. В фокусной плоскости трубы находится крест из паутинных нитей. При определении зенитного расстояния какого-либо предмета, труба наводится на него так, чтобы изображение его совпало с точкой пересечения нитей и микрометрами определяется соответственное положение круга; потом инструмент поворачивается около вертикальной оси на 180°; труба оказывается направленной на то же зенитное расстояние, но по другую сторону от вертикальной линии и теперь ее повертывают около горизонтальной оси, переводя через вертикальное положение, вновь наводят на наблюдаемый предмет и вновь на микрометрах отсчитывают положение круга; половина разности отсчетов при обоих положениях трубы есть искомое зенитное расстояние. При этих операциях отсчитываются также положения пузырька уровня на раме и принимаются во внимание различные ошибки, происходящие от несовершенства инструмента. Особенно важны и трудны для исследования ошибки делений круга. Если наблюдается небесное светило, то нужно принять во внимание изменение его зенитного расстояния с течением времени. В результате получается так называемое видимое зенитное расстояние наблюдаемого предмета в момент наблюдения, из которого затем соответственными вычислениями получаются другие величины, служащие для определения либо положения светила на небесной сфере, либо положения места наблюдения на земной поверхности. В астрономии вертикальный круг применяется для определения зенитного расстояния светил вблизи от меридиана; из них можно вычислить зенитное расстояние в меридиане, а зная зенитное расстояние полюса мира в месте наблюдения, получают полярные расстояния светил; вычитая полярное расстояние из 90°, получают склонение (см. небесная сфера). Переносные вертикальные круги небольшого размера применяются в экспедициях для определения географических широт (см. земля).

С. Бл.

УСТАНОВКА ПРИБОРА В РАБОЧЕЕ ПОЛОЖЕНИЕ

Перед измерением горизонтального угла теодолит устанавливается в рабочее положение. Точка установки прибора называется станцией. Установка теодолита в рабочее положение

складывается из: а)
центрирования теодолита
, заключающегося в установке центра лимба над вершиной измеряемого угла с помощью нитяного отвеса; б)
приведение плоскости лимба
в горизонтальное положение с помощью уровня горизонтального круга и подъёмных винтов; в)
установка зрительной трубы для наблюдения
по глазу и по предмету. Установка трубы по глазу производится вращением диоптрийного кольца окуляра до наилучшей видимости сетки нитей, при этом труба должна быть наведена на светлый фон. Установка трубы по предмету производится с помощью кремальеры, вращая которую добиваются чёткого изображения предмета в поле зрения трубы.

ИЗМЕРЕНИЕ УГЛОВ

Измерение горизонтального угла

Измерение угла выполняется способом приёмов

. При закреплённом лимбе, открепив закрепительный винт алидады, поворачивают алидаду, приблизительно наводят зрительную трубу (с учётом возрастания отсчётов по лимбу по ходу часовой стрелки) на правую точку 1 (рис. 6).

Зажимают закрепительные винты алидады и зрительной трубы и окончательное наведение точки пересечения сетки нитей на точку местности выполняют с помощью наводящих винтов алидады и зрительной трубы. После этого производят отсчёт по горизонтальному кругу. Отсчёт записывается в журнал (табл. 1).

Контроль:

если расхождение значений угла в полу приёмах более двойной точности отсчитывания, т.е. более 1? для теодолитов 2Т30 и 2Т30П, запись в журнале зачёркивается, отсчёт на лимбе сбивается и измерения повторяются.

Измерение угла наклона

Углом наклона визирной оси

называется угол, составленный линией визирования с горизонтальной плоскостью, проходящей через ось вращения зрительной трубы (рис. 7).

Перед измерением угла наклона теодолит устанавливают в рабочее положение и наводят среднюю горизонтальную нить сетки на точку, например, при КП. Если при этом пузырёк уровня отойдёт от середины, то его необходимо установить на середину подъёмным винтом, расположенным по направлению линии визирования, и затем проверить наведение горизонтальной линии на точку. Перед отсчётом горизонтальная нить должна быть наведена на точку местности, а пузырёк уровня должен быть в нуль-пункте. Производят отсчёт по вертикальному кругу и записывают его в журнал (табл. 2).

Переводят трубу через зенит и аналогичные действия выполняют при другом положении вертикального круга при КЛ. Отсчёт записывают в журнал. Затем вычисляют место нуля (МО) вертикального круга.

Местом нуля (МО)

называется отсчёт по вертикальному кругу, когда визирная ось зрительной трубы горизонтальна, а пузырёк уровня находится в нуль-пункте.

Место нуля (МО) и угол наклона вычисляются по следующим формулам:

Контроль:

правильностью измерения вертикальных углов служит постоянство МО, колебание которого не должно превышать двойной точности отсчёта по шкале прибора, т.е. 1′ (для теодолитов 2Т30 и 2Т30П).

Источник

ДОМОСТРОЙСантехника и строительство

Место нуля (МО)

– это отсчет по лимбу вертикального круга, соответствующий горизонтальному положению визирной оси зрительной трубы и отвесному положению вертикальной оси теодолита.

При измерении вертикальных углов необходимо следить за положением пузырька уровня при алидаде горизонтального круга и, в случае смещения пузырька с нуль-пункта, приводить его на нуль-пункт подъемными винтами.

Приведя с помощью уровня и подъемных винтов (у теодолитов Т30 и 2Т30 один цилиндрический уровень, которым пользуются при измерении горизонтальных и вертикальных углов) ось вращения теодолита в отвесное положение, наблюдают любую неподвижную и хорошо видимую точку при Л и П, производят отсчеты по вертикальному кругу и вычисляют значения места нуля по формулам

– ( Т30), – (2Т30),

При выполнении проверки необходимо наблюдать две различные точки. Из наблюдений вычисляют значение места нуля для каждой точки. Из полученных результатов, если они различаются не более чем на величину двойной точности прибора, образуют среднее арифметическое, которое принимается как окончательное значение места нуля. Для сведения места нуля к 0° удобнее всего при Л

навести трубу на любую точку. Взять отсчет по вертикальному кругу
Л
, и, вращением наводящего винта трубы, установить на вертикальном круге отсчет, равный
Л – МО
. При этом центр сетки сместится по вертикали с наблюдаемой точки. Его необходимо вернуть на точку, действуя вертикальными исправительными винтами сетки, предварительно слегка ослабив боковые исправительные винты. Проверку следует повторить. После выполнения условия проверки все исправительные винты сетки должны быть затянуты и предохранительный колпачок, закрывающий доступ к юстировочным винтам сетки, должен быть навинчен на трубу.

2)Геодезические работы при изысканиях сооружений линейного типа Наиболее сложный комплекс геодезических работ выполняется при изысканиях автомобильных дорог. В промышленном и гражданском строительстве это подъездные пути к строительным площадкам (автомобильные дороги небольшой протяженности). В отличие от линий канализаций, водопроводов, связи, каналов, электролиний и др., при строительстве автомобильных дорог в углы поворота вписываются круговые кривые. Таким образом трасса автодороги это совокупность прямых и кривых участков. Поэтому в дальнейшем будут излагаться работы применительно к изысканиям и проектированию автодороги.

Определение места нуля вертикального круга и углов наклона.

Из отсчетов по вертикальному кругу при «круге право» (КП) и «круге лево» (КЛ) на один и тот же отсчет дважды вычисляется место нуля (МО):

МО = (КП + КЛ)/2

Пример:При наведении со станции II на станцию I

Полученное значение МО записывают в «шапке» журнала тахеометрической съемки.

При визировании на предыдущую и последующую точки высотно-теодолитного хода углы наклона ν вычисляют с контролем по формуле:

Пример:При визировании со станции II на станцию I угол наклона

В журнале тахеометрической съемки углы наклона вычислены только для первой точки наведения для каждой станции. Значения ν для остальных точек наведения следует вычислить самостоятельно.

Вычисление горизонтальных проложений и превышений.

Значения горизонтальных расстояний между вершинами высотно-теодолитного хода находятся в графе 6 таблицы 4. Их также переписывают в графу 5 таблицы 5. Вычисление горизонтальных проложений d от станций до реечных точек производят в журнале тахеометрической съемки в графе 6 таблицы 6 по значениям расстояний D, полученных по нитяному дальномеру:

d = D cos²ν

Превышения h вычисляют по формуле:

h = d tgν

и записывают в графу 7 таблицы 6.

Вычисление отметок станций.

Вычисление отметок станций выполняют в «Ведомости увязки превышений высотно-теодолитного хода и вычисления отметок станций» (табл. 5). Вычисления нужно провести только в графе 8, причем в этой графе сначала записывают отметку первой точки I, которая задается преподавателем. Но если отметка не дана, то ее вычисляют также, как это показано в задании 2 раздела исходные данные. Данные в остальных графах являются общими для всех вариантов. Отметки реечных точек на каждой станции получают путем алгебраического сложения отметки данной станции с соответствующим исправленным превышением hиспр. Эти отметки также записывают в «шапку» таблицы 6 соответственно для каждой станции. Контролем правильности является получение второй раз (в конце графы данной отметки точки I, т.е. возврат на ту же точку, с которой и началась съемка, т.к. ход замкнутый.

Также отметки точек вычисляют в графе 8 таблицы 6. Отметки точек наблюдения вычисляются так же, как и отметки станций в таблице 5, т.е. путем алгебраического сложения отметки данной точки наблюдения с соответствующим превышением, начиная с отметки станции, на которой ведется съемка.

В журнале тахеометрической съемки (табл. 6) для примера вычислены значения горизонтального проложения d и превышения h только для первых точек наблюдения на каждой станции. Значения d и h на остальных точках наблюдения следует вычислить самостоятельно. Отметки Н в графе 8 таблицы 6 первых точек наблюдения, а также отметки Н станций в графе 8 таблицы 5 вычислены для одного из вариантов студенческой работы.

Ведомость увязки превышений высотно-теодолитного хода и вычисления отметок станций.

Журнал тахеометрической съемкиТаблица 6

Продолжение таблицы 6

Построение топографического плана

Построение координатной сетки

Координатную сетку в виде квадратов со сторонами по 10 см. вычерчивают на листе чертёжной бумаги размером не менее 40×40 см. Необходимое количество квадратов сетки рассчитывают, исходя из полученных значений координат вершин полигона (ведомость вычисления координат вершин теодолитного хода – графы 11 и 12).

Пример: (Xсев – Xюжн)/50 = количество горизонтальных квадратов.

Где Xсев – абсцисса самой северной точки полигона, а Xюжн – абсцисса самой южной точки.

Сетку вычерчивают остро отточенным карандашом. Расхождение между диагоналями квадратов сетки не должно превышать 0,2 мм. В противном случае сетку чертят заново.

Источник

Измерение горизонтальных и вертикальных углов в ходах постоянного съемочного обоснования производится отъюстированными теодолитами.

3.2.1. Измерение горизонтальных углов

Измерение горизонтальных углов постоянного съемочного обоснования рекомендуется выполнять по трехштативной системе. Если трехштативную систему применить нельзя, угол следует измерять на веху, устанавливаемую по круглому уровню (см.рис.3.22)

Таблица 3. 3

либо на отвес, прикрепленный к штативу и центрированный над точкой.

Устанавливают теодолит над вершиной измеряемого угла в рабочее положение, центрируют его при помощи нитяного отвеса или оптического центрира с точностью 2 мм. С такой же точностью центрируют и марки, устанавливаемые над наблюдаемыми точками. Каждый горизонтальный угол измеряют одним полным приемом с перестановкой лимба между полуприемами на величину, близкую к 90°. Измерения всегда начинают при вертикальном круге лево (Л). Для этого закрепляют лимб и, вращая алидаду, наводят центральную точку сетки нитей зрительной трубы или биссектор на заднюю (правую) веху или марку, при этом пользуются наводящими винтами зрительной трубы и алидады горизонтального круга, после этого при том же положении вертикального круга визируют на переднюю (левую) веху или марку. При визировании по каждому направлению производят два наведения биссектора на предмет и соответственно делают два отсчета по шкалам микрометра, округляют их до целого (наименьшего) деления микроскопа (верньера) и записывают в журнал (табл. 3.3). На этом заканчивается первый полуприем.

Переводят зрительную трубу через зенит и переставляют лимб па величину, близкую к 90°, для второго полуприема и повторяют визирование при положении вертикального круга право (П). При этом алидаду перемещают в противоположную сторону, наводят пересечение нитей на переднюю веху (марку), а потом на заднюю и делают отсчеты, записывают в журнал (см. табл. 3.3).

Для получения значения правого по ходу горизонтального угла необходимо из среднего отсчета, полученного при визировании на заднюю точку, вычесть средний отсчет, полученный при визировании на переднюю точку. Для получения левого по ходу угла из среднего отсчета на переднюю точку вычитают средний отсчет на заднюю точку. Все записи по измерению углов заносятся в специальный полевой журнал (табл. 3.3).

Записи в журналах ведутся карандашом, цифры должны быть отчетливыми, т. е. не допускающими различных толкований, неправильная запись зачеркивается, но так, чтобы она читалась, а выше зачеркнутого записывается исправленный результат. Подчистки резинкой, скребком, бритвой не допускаются.

Страницы в полевом журнале перед наблюдением должны быть пронумерованы и подписаны наблюдателем и начальником партии.

По окончании работ по измерению горизонтальных углов на данном объекте составляют схему, на которую выписывают углы до десятых долей минуты. Невязки не должны превышать величины, подсчитанной по формуле

/h«on = 1’V«I (3.4)

где п — число измеренных углов в полигоне или ходе.

На узловых и исходных пунктах горизонтальные углы измеряют одним полным круговым приемом

При измерении углов по способу круговых приемов алидаду, как при положении круг право П, так и при лево JI вращают по ходу часовой стрелки. При визировании по каждому направлению делают два наведения биссектора на визирную цель и производят соответственно по микрометру два отсчета, округляя их до целого деления микрометра (верньера). При движении алидады по ходу часовой стрелки в первом полуприеме зрительную трубу вначале наводят на крайнюю левую точку хода, а затем на все последующие по порядку: полуприем заканчивают наведением на начальную точку. Затем зрительную трубу переводят через зенит и движением алидады по ходу часовой стрелки вновь наводят на крайнюю левую точку хода, повторяя наблюдения на все последующие точки в том же порядке, как и в первом полуприеме.

Таким образом, для исключения систематического влияния от увлекания алидадой лимба в обоих полуприемах алидаду вращают в одном и том же направлении (по ходу часовой стрелки). Перед началом измерения алидаду поворачивают в направлении измерения углов на 10—15 оборотов.

Важнейшим условием получения хороших результатов в угловых измерениях является устойчивость теодолита, визирных марок или вех, поэтому штатив должен быть прочным.

Во избежание кручения штатива от нагревания солнцем при измерении углов применяют зонт, защищая им не только теодолит, но и весь штатив. При установке на асфальте в жаркую погоду или на тающем льду весной необходимо концы ножек штатива засыпать землей или снегом, чтобы металлические концы не плавили асфальт или лед и штатив не опускался.

Кроме того, необходимо обращать внимание на правильную работу подъемных винтов, так как даже небольшой люфт в осях вызывает смещение теодолита при вращении лимба или алидады.

При измерении горизонтальных углов визирный луч не должен проходить ниже 0,5 м от поверхности земли, асфальта и не ближе 0,5 м от вертикальной поверхности предметов.

При измерении горизонтальных углов в ходах постоянного съемочного обоснования руководствуются следующими правилами. Окуляр микроскопа устанавливают на наиболее резкое изображение штрихов круга, следя за тем чтобы не было параллакса. В случае разницы в изображении штрихов ставят окуляр на среднюю резкость изображения. Окуляр зрительной трубы устанавливают на резкое изображение сетки нитей и добиваются четкого изображения наблюдаемых предметов в поле зрения трубы и отсутствия параллакса. Желательно, чтобы при измерении углов установка окуляра и фокусировка трубы оставались неизменными.

Рукоятку оптического микрометра следует вращать только по ходу часовой стрелки (при совмещении штрихов). Во время измерения углов наводящие винты алидады горизонтального круга следует ставить на середину резьбы и выполнять наведения только на ввинчивание винта, при этом закрепительные винты не следует сильно закреплять.

Основными погрешностями при измерении углов являются следующие:

Погрешности, возникающие непосредственно в процессе измерения угла. К ним относятся погрешности визирования, отсчета, влияиия остаточных погрешностей после юстировки прибора, погрешности смещения штатива и теодолита во время измерений, а также личные погрешности наблюдателя.

1. Инструментальные погрешности.

Влияние коллимационной ошибки ДС на измеренное направление

ДС=——, (3.5)

cos а

где С — коллимационная ошибка теодолита, а — угол наклона трубы при визировании на пункт.

Эта погрешность компенсируется, если наблюдать при разных положениях вертикального круга (П и Л), а коллимационная ошибка остается постоянной во время измерений. Если коллимационная ошибка изменяется (например, при различной фокусировке), то остаточное влияние ее тем больше, чем больше изменение С и чем больше угол наклона а. В этом случае угол будет содержать погрешность

1 ( sic) «!c) Л

дС = ± (-J—!_ 1 (3.6)

2 V cos а2 cosc^ /

где 6}С> и б|с) — изменение коллимационной ошибки при переходе от измерений при круге право П к измерению при круге лево Л для направлений 1 и 2, определяющих измеряемый угол. Из формулы видно, что влияние коллимационной ошибки на измеренный угол тем больше, чем больше разница в величинах 6(с) и в абсолютных величинах углов а.

Влияние наклона оси вращения трубы теодолита на измеряемое направление равно

(О = t tg а, (3.7)

где i — угол наклона оси вращения трубы, a — угол наклона трубы.

В случае когда вертикальная ось вращения теодолита приведена в отвесное положение, это влияние будет исключено в среднем из двух измере-нин при различных положениях трубы .(П и Л) при условии, что угол между осью вращения трубы и вертикальной осью вращения теодолита остается неизменным.

Если вертикальная ось вращения теодолита несколько отклоняется от отвесного положения, то это вызовет появление погрешности, определяемой формулой

,М = 1/2(6® tga2-6«tga2), (3.8)

где б}’1 и —среднее значение угла наклона оси вращения *трубы при П и Л для направлений 1, 2, определяющих угол; ai и а2 — углы наклона трубы.

Влияние рефракции при наблюдениях вертикальных углов в прямом и обратном направлениях уменьшается. При измерении углов постоянного съемочного обоснования, где при сравнительно коротких сторонах разность в углах наклона может достигать несколько градусов, следует особенно тщательно приводить ось вращения теодолита в отвесное положение.

К другим инструментальным погрешностям относятся азимутальные, для уменьшения которых следует надежно устанавливать штатив над центром пункта, крепко затягивать винты, скрепляющие ножки штатива с головкой и места соединения раздвижных ножек, а также проверять регулировку вращения подъемных винтов. Рекомендуется перед измерением углов теодолит исследовать в отношении азимутальных сдвигов в условиях, близких к полевым.

2. Погрешности от воздействия внешней среды.

К этим погрешностям следует отнести влияние нагревания теодолита

лучами солнца, изменения температуры воздуха, колебания изображений и т. д.

Погрешности, возникающие под влиянием неравномерного нагрева прибора, можно значительно уменьшить, закрывая теодолит зонтом от воздействия прямых лучей солнца.

Для уменьшения погрешностей, вызванных колебаниями изображения, необходимо измерение углов производить в часы наиболее спокойных изображений. При ветре средней силы рекомендуется теодолит и штатив прикрыть зонтом со стороны ветра. Визирный луч не должен проходить низко над землей и близко от местного предмета, так как в случае несоблюдения этого условия на визирный луч будет влиять рефракция, значительно искажающая результат измерения угла.

3.Погрешности центрирования и редукции теодолита и марок над пунктами.

Для ослабления влияния погрешностей центрирования и редукций необходимо применять трехштатипную систему. В случае когда теодолит и марки центрируются с одинаковой точностью (например, 1 мм), совместное влияние погрешности центрирования редукции (при ходе с равными сторонами S) будет равно

. тсг= — -л/2, (3.9)

5

а в случае хода с разными сторонами

3.2.2. Измерение вертикальных углов

При развитии сетей постоянного съемочного обоснования в горной и всхолмленной местности определение высот пунктов этих сетей, кроме геометрического, допускается выполнять тригонометрическим (геодезическим) нивелированием при длине хода не более 1 км.

Тригонометрическое нивелирование производится измерением вертикальных углов, приведенными выше теодолитами, одним полным приемом по трем горизонтальным нитям при двух положениях вертикального круга при круге П и Л. Колебание места нуля сетки (МО) при повторных его определениях не должно быть более 20″, Высоты теодолитов и визирных целей должны измеряться дважды с точностью до 1 см. Превышения между пунктами постоянного съемочного обоснования определяются в прямом и обратном направлениях.

Расхождения между прямыми и обратными превышениями не должны превышать 10 см на 1 км расстояния.

Допустимые невязки в ходах тригонометрического нивелирования не должны превышать 10 У L> где L — длина хода в километрах.

Для измерения вертикального угла (угла наклона) последовательно наводят пересечение вертикальной нити с каждой из трех горизонтальных нитей сетки зрительной трубы на точку, отмеченную на вехе или рейке, соответствующую высоте теодолита. Делают отсчеты по вертикальному кругу, при положении пузырька уровня, при вертикальном круге в нуль-пункте.

При измерении вертикальных углов теодолитом с компенсатором. заменяющим уровень при алидаде вертикального круга,, отсчет по вертикальному кругу производится после визирования зрительной трубой теодолита на точку вешки (рей!<�и), соответствующую высоте теодолита.

Вычисление углов наклона производится по формулам:

для теодолита Т15

Л — П —180° _ /Q , ov

а=-; а = Л—МО; (3.12)

или а = МО—П—180°.

В формуле (3.12) к величинам, меньшим 90°, следует предварительно прибавлять 360°;

сс = 90°—г или а = 2— 90°.

В формулах (3.12) — (3.15) П и Л — отсчеты по вертикальному кругу при положении его соответственно справа и слева от наблюдателя; МО — место нуля, а — угол наклона, Мг — место зенита, z — зенитное расстояние.

При измерении углов как вертикальных, так и горизонтальных, практически невозможно определить температуру вдоль каждого направления.

— Имеющиеся данные о распределении температуры в приземном слое воздуха позволяют установить, что влияние рефракции сильнее сказывается на зенитные расстояния и значительно меньше на горизонтальные углы.

Практика работ подтвердила это обстоятельство. Установлено, что вертикальная рефракция может искажать зенитные расстояния до 2′ и более, в то время как влияние боковой рефракции на горизонтальные углы в исключительных случаях может достигнуть всего десяти секунд дуги.

В числе аномальных могут оказаться и направления, проходящие близ нагретых солнечным лучом сооружений, стоек сигнала и т. п. .

Следовательно, измерение вертикальных углов необходимо делать обязательно в прямом и в обратном направлениях, что повысит точность в два раза.

Измерение горизонтальных углов рекомендуется выполнять по теневой стороне улицы в удалении от стен здания. Пользоваться зонтом, что позволит уменьшить вращение штатива от нагрева солнцем.