ОТЧЕТ ПО УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ УП.01.01 ВЫПОЛНЕНИЕ ПОЛЕВЫХ И КАМЕРАЛЬНЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ

ОТЧЕТ ПО УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ УП.01.01

ВЫПОЛНЕНИЕ ПОЛЕВЫХ И КАМЕРАЛЬНЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ

Вариант

Содержание

Введение…………………………………………………………………………….

Что такое геодезия?...................................................................................................

Цель Учебной геодезической практики………………………………………

Задачи геодезической учебной    практики……………………………….............................................................

1.        Угломерные приборы………………………………………………………….

1.1. Устройство теодолита марки Т30………………………………………….

1.2. Поверки теодолита, юстировка…………………………………………….

2. Сущность ТХ………………………………………………………………..........

2.1. Разновидность теодолитных ходов  ……………………………………….

2.2. Порядок проведения, цель теодолитного хода……………………………

2.3. Измерение горизонтальных углов в теодолитном ходе………………….

2.4. Продольное нивелирование теодолитного хода..........................................

2.5. Математическая обработка теодолитного хода…………………………...

3. Составление полевой схемы…………………………………………………….

3.1. Разбивка главных точек кривой……………………………………………

________________________________________________________________

Заключение……………………………………………………………………….

Список литературы………………………………………………………………

Введение

Что такое геодезия?

Геодезия -   наука об измерениях, производимых для определения формы и размеров Земли, изображения ее поверхности на картах и планах, создания координатных систем, решения многообразных экономико-хозяйственных, экологических, научных и других проблем.

Цель геодезической практики –  закрепление и углубление теоретических знаний, полученных студентами при изучении дисциплины, приобретение  навыков по проектированию геодезических работ, рекогносцировке и закладке геодезических пунктов, ознакомление с организацией работ по созданию съёмочного обоснования и наземной топографической съёмки участка местности, выполнению геодезических работ в полевых условиях.

Задачи геодезической практики:

v совершенствование личностных и формирование профессиональных качеств будущих специалистов по социальной работе;

v овладение профессиональными навыками, необходимыми специалисту по социальной работе для решения профессиональных задач;

v освоение технологий работы специалиста по социальной работе в различных учреждениях и организациях социальной сферы.

Угломерные приборы.

v Теодолит - измерительный прибор для определения горизонтальных и вертикальных углов при топографических съёмках, геодезических и маркшейдерских работах, в строительстве и т. п. Основной рабочей мерой в теодолите являются лимбы с градусными и минутными делениями (горизонтальный и вертикальный).

1.1 Рассмотрим устройство теодолита марки Т30.

Малогабаритный оптический теодолит Т30 предназначен для измерения горизонтальных и вертикальных углов, измерения расстояний по нитяному дальномеру и с помощью дальномерной насадки ДН-10.

1.2. Поверки теодолита, юстировка

Все теодолиты созданы по одной геометрической схеме, основанной на принципе раздельного измерения горизонтальных и вертикальных углов. Для верного измерения углов необходимо, чтобы у теодолита в рабочем положении выполнялись следующие условия:

v вертикальная ось прибора должна быть отвесна;

v плоскость лимба должна быть горизонтальна;

v визирная плоскость должна быть вертикальна. А чтобы теодолит можно было установить в рабочее положение, у него должны выполняться определенные геометрические условия, касающиеся взаимного расположения осей теодолита.

Выполнение перечисленных геометрических условий необходимо для правильного измерения горизонтальных и вертикальных углов.

 Однако правильное расположение осей теодолита может быть нарушено в процессе работы или во время транспортировки прибора. В связи с этим возникает необходимость в выполнении поверок и юстировок теодолита.

Поверки теодолита выполняют для контроля соблюдения в приборе верного взаиморасположения его осей. Основными поверками являются следующие:

Поверка №1

 (Поверка цилиндрического уровня)

Ось цилиндрического уровня на горизонтальном круге должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита. Теодолит устанавливают на штатив. Алидаду поворачивают таким образом, чтобы ось поверяемого уровня была параллельна двум подъемным винтам. Вращая эти винты в разные стороны, выводят пузырек уровня на середину (в нуль-пункт). Затем алидаду поворачивают на 90о и третьим подъемным винтом устанавливают пузырек уровня на середину. Затем нужно повернуть алидаду на 180ои оценить смещение пузырька уровня от нуль-пункта. Если отклонение больше одного деления, необходимо выполнить юстировку.

Поверку повторяют, чтобы смещение пузырька было меньше одного деления.

Поверка №2

(Поверка визирной оси трубы)

Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси прибора. (Поверка главного условия нивелира.) Для выполнения этой поверки необходимо на местности разбить базис, равный 50 ± 10 м.

В точку А поставить нивелир, привести его в рабочее положение, измерить высоту прибора. В точке В базиса установить рейку и взять на нее отсчет П (по средней нити по черной стороне рейки). Затем поменять прибор и рейку местами. Установить прибор в точке В и измерить высоту его z2, в точке А установить рейку и взять на нее отсчет 3. Вычислить величину угла i по формуле:

Если условие нарушено, то необходима юстировка.

Поверка №3

(Вертикальная нить сетки)

Вертикальная нить сетки должна быть параллельна оси вращения нивелира. В защищенном от ветра месте подвешивают отвес, в 20 - 25м от него устанавливают нивелир и с помощью круглого уровня приводят ось вращения нивелира в отвесное положение. Затем совмещают в поле зрения трубы один из концов вертикальной нити со шнуром отвеса. Если другой конец нити совпадает с отвесом или отклоняется от шнура меньше, чем на толщину нити сетки нитей, то условие выполнено. Если же условие нарушено, то, ослабив крепежные винты сетки нитей, пластинку с сеткой нитей поворачивают до совмещения вертикальной нити со шнуром отвеса.

Юстировка

v Юстировка — совокупность операций по выравниванию конструкций и конструктивных элементов (поверхностей, столбов, стоек и т. д.) вдоль некоторого направления, а также по приведению меры, измерительного или оптического прибора, механизмов в рабочее состояние, обеспечивающее точность, правильность и надёжность их действия.

Исправительными винтами уровня  переместить пузырек уровня к нуль-пункту на половину отклонения. Исправительные винты вращать при помощи шпильки поочередно в нужном направлении. Другую половину отклонения устранить подъемными винтами. Для проверки правильности юстировки поверку повторить.

2.        Сущность ТХ

Теодолитный ход  это - система ломаных линий, углы между которыми измерены на местности теодолитом, а стороны мерным прибором.

Проводится с целью точного отображения местности и расположенных на ней объектов на крупномасштабной карте, плане или специальных схемах.

Подразумевает создание системы точек, закрепленных в натуре, и определение их горизонтальных углов при помощи теодолита или тахеометра. Расстояние между пунктами определяется при помощи светодальномеров, рулеток и других приборов, позволяющих обеспечить необходимую точность.

1.                 Разновидность теодолитных ходов

Ходы могут образовывать целые сети, пересекаясь между собой и охватывая значительные территории, а их форма определяется особенностями местности. Их принято разделять на:

­– замкнутый;

– разомкнутый;

– висячий;

– диагональный (прокладывают внутри других ходов).Если необходимо заснять ровный участок, вроде строительной площадки, лучшим выбором будет полигон. На объектах вытянутого типа, вроде автодорог, принято использовать разомкнутый ход, а висячий – для съемки закрытой местности, вроде глухих улиц.

Виды теодолитных ходов

Замкнутый - ход по своей сути является многоугольной фигурой и опирается только на один базовый пункт с установленными координатами и дирекционным углом. Вершинами стороны выступают точки, закрепленными на местности, а отрезками – расстояние между ними. Его чаще всего создают для съемки стройплощадок, жилых зданий, промышленных сооружений или земельных участков.

Разомкнутый - начальная и конечная точка разомкнутого хода должна быть закреплена к пункту Государственной геодезической сети (ГГС) с уже определенными координатами и углами.

Если привязка к опорной точке осуществляется только для одной стороны, такой ход называют висячим. Также достаточно часто разомкнутый ход строят внутри крупных полигонов или сетей сгущения. Это необходимо для того, чтобы в дальнейшем провести подробную съемку ситуации. В таком случае его называют диагональным.

Висячий ход - это разомкнутый теодолитный ход, который опирается только одним концом на точку с известными координатами.

2.2 . Порядок проведения теодолитного ход

Выполнение теодолитного хода начинают с рекогносцировки, подразумевающей изучение ее особенностей и определение наиболее подходящих мест для установки точек.

Расстояние между ними должно варьироваться в пределах от 20 до 350 метров, но оно зависит также и от масштаба съемки. Наилучшей точности можно добиться, если расстояние будет одинаковым, но особенности территории далеко не всегда позволяют это сделать.

Любые геодезические работы должны быть выполнены с четким соблюдением всех правил, дабы обеспечить получение самых точных результатов измерений. Основные требования к данной процедуре изложены в инструкции по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500, а также ряда других нормативных документов. Если строится замкнутый полигон, за начальный берут магнитный азимут одной из сторон. Привязка к пункту геодезической сети необходима для определения дирекционного угла и координат, что позволит обеспечить должный контроль полученных результатов

Все данные записываются в специальный журнал или автоматически заносятся в память электронного измерительного устройства. В дальнейшем они используются для камеральной обработки, которая подразумевает проведение расчетов с целью вычисления координат пунктов и жестких контуров.

Параллельно со съемкой составляется схематический чертеж, отображающий местоположение объектов на местности, который называется абрисом. Служит источником информации при построении плана или карты.

Измерение длин необходимо проводить в обе стороны и высчитать их среднее значение, а точность приборов должна быть не менее 30”. Допустимое отклонение при центрировании – не более 3 мм.

 Подсчет теоретической суммы угловых измерений хода осуществляют по формуле:

2.3. Измерение горизонтальных углов в теодолитном ходе

Измерения угла выполняется строго по методике, соответствующей способу измерения;

известно несколько способов измерения горизонтальных углов:

1)    Способ отдельного угла.

Измерение отдельного угла складывается из следующих действий:

наведение трубы на точку, фиксирующую направление первой стороны угла , при круге лево (КЛ), взятие отсчета L1

поворот алидады по ходу часовой стрелки и наведение трубы на точку, фиксирующую направление второй стороны угла; взятие отсчета L2,

вычисление угла при КЛ:

βл = L2 - L1,

перестановка лимба на 1o - 2o для теодолитов с односторонним отсчитыванием и на 90o - для теодолитов с двухсторонним отсчитыванием,

переведение трубы через зенит и наведение ее на точку, фиксирующую направление первой стороны угла, при круге право (КП); взятие отсчета R1,поворот алидады по ходу часовой стрелки и наведение трубы на точку, фиксирующую направление второй стороны угла; взятие отсчета R2,

вычисление угла при КП:

βп = R2 - R1,

при выполнении условия |βл - βп| < 1.5 * t, где t - точность теодолита, вычисление среднего значения угла:

βср = 0.5 * (βл + βп).

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.

2)    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

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

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.

2.4. Продольное нивелирование теодолитного хода.

Продольным называется такое нивелирование, которое производится по заранее выбранному направлению, представляющему собой чаще всего ломаную линию.

При прокладке магистралей счет расстояний ведется от начальной точки, независимо от имеющихся поворотов, причем через каждые 100 метров забивается колышек и несколько в стороне от него «сторожок». Такие стометровые участки и точки их обозначающие называются пикетами. Пикеты имеют последовательные номера. Характерные точки трассы (точки поворота, перегиба скатов и другие) называются «плюсовыми»; обозначаются только сторожками, и их положение определяется расстоянием от предыдущих ближайших пикетов.

Например, пк 4+16,5м – точка расположена через 16,5 метров после пикета 4.

В процессе выполнения полевых работ ведется пикетажный журнал.

Ось нивелирного хода на нем показывается прямой линией, на которой наносятся пикеты, плюсовые точки углы поворота показываются стрелками в направлении поворота и указывается величина угла поворота. В пикетажный журнал заносятся результаты съемки местности с каждой стороны от оси трассы, выполненной способом перпендикуляров. Там же вычерчивается схема привязки к исходным реперам.

При продольном нивелировании пикеты являются связующими точками, плюсовые точки – промежуточными. Для предыдущей станции связующая точка будет передней, а для следующей станции она же будет являться задней. Расстояние от прибора до связующих точек должно быть по возможности равным. При работе с двусторонними рейками на станции отсчеты берут по черной и красной сторонам рейки, вначале на задней, затем на передней связующих точках. При работе с односторонними рейками отсчеты берут по задней, затем передней рейкам при двух установках прибора. Разность превышений на одной станции не должна быть более 5 мм при двусторонних рейках и 10 мм при односторонних. Отсчеты на промежуточных точках берут по черной стороне рейки один раз, придерживаясь рациональной последовательности движения реечника. Отсчеты по рейкам с точностью до миллиметров вносятся в нивелирный журнал. В журнале отводится на каждую связующую точку две строки, на каждую промежуточную - одна.

При проектировании и постройке таких сооружений, как, например, канал или дорога, бывает далеко не достаточно иметь только профиль вдоль оси сооружения. Важным является знать характер рельефа и по сторонам от его оси.

С этой целью на местности разбивают и нивелируют так называемые поперечники под разными углами к оси продольного нивелирования. При помощи продольного нивелирования с поперечниками определяется рельеф поверхности полосы, ширина которой зависит от назначения работы.

Для построения продольного профиля на миллиметровой бумаге проводят линию условного горизонта, обозначают ее отметку и вычерчивают “шапку” профиля. Профили строят в масштабах, удобных для использования, однако принято вертикальный масштаб принимать в 10 раз крупнее горизонтального.

В графе профильной сетки «Расстояния» размечают все пакеты, промежуточные точки и записывают расстояния между этими точками.

Против каждого пикета и промежуточной точки выписывают из журнала нивелирования их отметки в графу «Черные (фактические) отметки».

В графу «План полосы отвода» наносят ситуационный план из пикетажного журнала, а в графу «План прямых и кривых» – элементы детальной разбивки трассы на закруглении.

От линии условного горизонта профильной сетки откладывают в масштабе отметки пикетов и промежуточных точек, соединив которые получают фактический профиль земной поверхности вдоль трассы.

Вычисление основных элементов закругления трассы ведут по формулам:

- тангенс (расстояние вдоль трассы от начала кривой до точки поворота и от точки поворота до конца кривой) ;

- кривая (длина кривой) ;

- биссектриса ;

- домер .

2.5. Математическая обработка теодолитного хода

Порядок расчёта

Исходные данные:

1.     Внутренние измеренные углы полигона

· β1 = 110º06'00''

· β2 = 81º01'30''

· β3 = 93º57'30''

· β4 = 74º56'30''

2.     Горизонтальные проложения линий

· d1-2 = 100,72 м

· d2-3 = 128,24 м  

· d3-4 = 123,58 м

· d4-1 = 123,40 м

3.     Координаты начальной точки -  1 теодолитного хода

· Х1 = 700 , 00 м

· У1 = 1000,00 м

4.     Исходный дирекционный угол

· α1-2 = 5º49'

Ⅰ Этап - контроль угловых измерений

1. Вычисляется сумма измеренных углов в полигоне – Σβизм. Σβизм. = 360º01'30''

2. Вычисляется теоретическая сумма углов в замкнутом полигоне Σβтеор. = 180º · (n – 2) = 360º00'

3. Вычисляется угловая невязка в полигоне – ƒβ, которая получается в результате погрешности при измерении горизонтальных углов ƒβ = Σβизм. – Σβтеор.= + 0º01'30''

4. Вычисляется допустимая угловая невязка

ƒβ доп. = ±2 t√n =± 2· 30'' ·√4 = 2'

Ⅱ Этап –Уравнивание углов

5. Так как ƒβ <ƒβ доп., то её распределяют с обратным знаком на все углы поровну δβ = fβ𝑛= ±24=±30''

6. Вычисляются исправленные значения с учётом поправок β = βизм. ±δ

β1 испр. = 110º06'

β2 испр. = 81º01'30'' – 30'' = 81º01'

β3 испр. = 93º57'30'' – 30'' = 93º57'

β 4 испр.= 74º56'30'' – 30'' = 74º56'

7. По исходному дирекционному углу и исправленным значениям углов вычисляются дирекционные углы последующих сторон

αn = αn-1 + 180º - βn

α2-3 = 5º49' + 180º - 81º01' = 185º49'-81 º0'=104º48'

α3-4 = 104º48' + 180º - 93º57' =284 º 48'-93 º 57'=190º51'

α4-1 = 190º51' + 180º - 74º56' = 295º55'

контроль:

α1-2 = 295º55' + 180º - 110º06' = 475º55' - 110º06' = 365º49'-360º=5º49'

8. По вычисленным дирекционным углам, определяются румбы и их названия, используя формулы зависимости между дирекционными углами и румбами.

СВ = 5º49'

ЮВ= 180º - 104º48' = 75º12'

ЮЗ = 190º51' - 180º = 10º51'

СЗ= 360º - 295º55' = 64º05'

Ⅲ Этап – Контроль линейных измерений

9. Вычисляется периметр теодолитного хода – Р.

Р = ∑d = 100,72+128,24+123,58+123,40=475,94

10. По румбам и горизонтальным проложениям сторон полигона вычисляются приращения координат

Хn = Хn-1±∆Х

Уn = Уn-1±∆У

ΔХ1-2 = 100,72·соs5º49' = 100,20 м

ΔХ2-3 = 128,24·соs75º12' = 32,75  м

ΔХ3-4 = 123,58·соs10º51' = – 121,37  м

ΔХ4-1 = 123,40·соs64º05' = 54,93  м

ΔУ1-2 = 100,72·sin5º49' = 10,20  м

ΔУ2-3 = 128,24·sin75º12' = 123,98  м

ΔУ3-4 = 123,56·sin10º51' = 23,25 м

ΔУ4-1 = 123,40·sin64º05' = – 110,98 м

11. Вычисляются невязки в приращениях координат

ƒХ = Σ∆Х = 89,25=125,72-17,92+38,73=0,01

ƒУ = Σ∆У = 45,30+25,25-122,27-117,16= -0,05

12. Вычисляется абсолютная линейная невязка

ƒабс. = √𝑓𝑥2+𝑓𝑦2 = √0,012+(0,05) = 0,05

13. Вычисляется относительная линейная невязка

ƒотн. = ƒабс.Р=0,05/475,94/0,05=1/9518

14. Полученную относительную невязку сравнивают с допустимой

ƒотн. <ƒдоп; 9518<2000

Ⅳ Этап – Уравнивание приращений координат

15. Вычисляются поправки в приращения координат

δХ = ƒхР · d

δУ = ƒуР · d

δХ = 0,01/475,94 = 0,00002

0,00002·100,72 = 0,0020

0,00002·128.24 = 0,0025

0.00002·123,58 = 0,00247

0,00002·123,40 = 0,00246

δУ =0,05/475,94= 0,0001

0,0001·100,72 = 0,010

0,0001·128,24 = 0,0128

0,0001·123,58 = 0,0123

0,0001·123,40 = 0,01234

16. Вычисляются исправленные приращения координат

∆Xиспр. = 0,01

∆Уиспр. = 0,05

17. Вычисляется сумма исправленных приращений

∆Xиспр. = ∆Х ± δ

∆Уиспр. = ∆У ± δ

ΔХ1-2испр. = 100,20+ 0,0020 = 100,202

ΔХ2-3испр. = -32,75 – 0,0025 = - 32,7525

ΔХ3-4испр. = -121,37 – 0,00247 = 121,37

ΔХ4-1испр. = 54,57 + 0,005 = 54,575

ΔУ1-2испр. = 10,20 + 0,010 = 10,21

ΔУ2-3испр. = 123,98 + 0,0128 = 123,99

ΔУ3-4испр. = 23,25 – 0,0123 = – 23,23

ΔУ4-1испр. = 110,98 – 0,01234 = 110,97

Σ ΔХ испр. = 0

Σ ΔУ испр. = 0

Ⅴ Этап – Вычисление координат точек

18. Вычисляются координаты точек теодолитного хода по исходным координатам точки 1 и исправленным приращениям координат, путём решения прямой геодезической задачи.

Хn = Хn-1 ±∆Х

Уn = Уn-1 ±∆У

Х2 = 700+100,202= 800,202 м

Х3 = 800,202 – 33,7522 = 767,44 м

Х4 = 767,44 – 121,37 = 646,07 м

Контроль: 646,07+53,93=700

У2 = 1000,00 + 10,21 = 1010,21 м

У3 = 1010,21 + 123,995 = 1134,2 м

У4 = 1134,2 – 23,235 = 1110,97 м

Контроль: 1110,97-110,97=1000

3. Составление полевой схемы с обозначением главных точек круговой кривой в программе AutoCAD

3.1 Разбивка главных точек кривой и всех промежуточных точек

замкнутый

βT=180(n−2)βT=180(n−2)