РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА 1

Тема: «Камеральная обработка результатов теодолитного хода».

По выполнению расчётно-графической работы №1, студенту необходимо представить:

1.Журнал вычисления и распределения угловой невязки хода.

2.Вычисление и распределение линейной невязки хода.

3.Вычисление прямоугольных координат.

4. Вычисление высот пунктов теодолитного хода.

5.План теодолитной съёмки М 1:2000 с нанесением точек на план, вычерченный тушью в соответствии с условными топографическими знаками.

Выполнение задания№1, студенту позволяет приобрести практические навыки камеральной обработки полевых измерений, закрепить знания условных топографических знаков, а также уметь самостоятельно решать вопросы по вычислению координат X, Y, Z, пунктов теодолитного хода; составлению плана участка местности; построению горизонталей местности.

Исходные данные для выполнения работы:

Для съемки местности проложен замкнутый теодолитный ход от пункта полигонометрии ПП 20, координаты которого известны. Схема хода приведена на рис. 1.

В теодолитном ходе измерены длины всех сторон, а в каждой вершине измерен левый по ходу горизонтальный угол. Результаты измерения горизонтальных углов и длин сторон (горизонтальных проложений) хода приведены в табл. 2.

Рис.1 Схема теодолитного хода

Таблица 2

Измерения горизонтальных углов и длин сторон

Примечание: Результаты измерений горизонтальных углов и длин сторон являются общими для всех вариантов. Координаты пункта П20 одинаковы для всех вариантов и равны

Х ₂₀ = 436,00 м; Y ₂₀ =256,00 м.

Таблица 3

Выбор дирекционного угла в зависимости от варианта, α^о

Число градусов исходного дирекционного угла стороны α_20-1 выбирается из табл.3, по начальным буквам фамилии и имени студента, в ячейке на пересечении столбца, соответствующего первой букве фамилии, и строчки, соответствующей первой букве имени. Число минут этого угла равно числу букв в фамилии, например:

Пример: Феоктистова Яна Сергеевна

α _20-1 = 174^о14'

При невыполнении данного условия контрольная работа отсылается студенту без рецензирования.

Указания к выполнению задания.

Вычисление координат пунктов теодолитного хода выполняют в установленном по форме журнале; «Журнал вычисления координат пунктов теодолитного хода» табл. 4.

1. Выписать из табл. 1 в графу 3 «Журнал …» табл. 4 значения измеренных углов.

2. Вычислить сумму измеренных углов замкнутого хода .

3. Вычислить теоретическую сумму углов хода по формуле

где n – число пунктов теодолитного хода.

4. Найти величину угловой невязки хода по формуле

.

5. Определить допустимую угловую невязку хода по формуле

.

6. Сравнить полученную угловую невязку, f _β. с допустимой,

если f β ≤ f β_доп.,

то, распределить ее с обратным знаком поровну на все измеренные углы, округляя значения поправок. Поправки измеренным углам выписать красными чернилами над секундами соответствующих углов в графе 3 табл. 4.

7. Вычислить исправленные углы и записать в графу 4 «Журнал вычисления...» табл.4. Подсчитать для контроля сумму исправленных углов, она должна быть равна теоретической сумме. 8.По исходному дирекционному углу a_20-1 и исправленным углам, вычислить последовательно дирекционные углы остальных линий хода (графа 5) по формуле:

a _n+1 = a _n-1 + 180 ^o + β ^o n

где, a _n+1 дирекционный угол последующей линии;

a _n-1 – дирекционный угол предыдущей линии;

β ^o n – левый исправленныйугол хода, образованный этими линиями. Для контроля вычисления дирекционных углов найти a_20-1 по исправленному углу вершины П20(β^о₂₀) и дирекционному углу линии 5–П20

a_20-1 = a_5-20 + β^о₂₀ ± 180^о

Вычисленное значение a_20-1 должно совпадать с исходным дирекционным углом a_20-1

9. Определить по дирекционным углам румбы (табл. 5) и записать в графу 6 табл. 4.

10. Выписать в графу 8 табл.4 значения горизонтальных проложений сторон теодолитного хода из табл. 2. Подсчитать периметр хода, Р, и записать его под графой 8 табл. 4.

11. Вычислить приращения координат по формулам:

, ,

где d – горизонтальное проложение стороны теодолитного хода; r – румб этой стороны.

Знаки приращений координат определить по величине дирекционного угла, согласно табл. 5. Вычисленные приращения координат округлить до сантиметров и записать в графы 9 и 10 табл. 4.

12. Определить невязки и в приращениях координат, которые равны

, .

Таблица 4

Журнал вычисления координат теодолитного хода

∑β_теор. = 180^о(n-2) = 720^о 00' ∑β _факт. = ∑ β _{измерен.} = 719^о 58'

f_β =00^о 02' 00''

13. Оценить допустимость невязок и . Для этого определить абсолютную невязку по формуле:

, а затем относительную невязку . Невязки и считать допустимыми, если относительная невязка отвечает условию ,

где, Р – периметр хода, м.

14. Если допустима, невязки и распределить с обратным знаком в приращения D X и D Y пропорционально длинам сторон хода. Поправки записать красными чернилами над приращениями в графах 9 и 10 «Журнал…».

15. Вычислить в графах 11 и 12 исправленные приращения координат. Суммы исправленных приращений D X ^o и D Y ^o должны быть равны нулю.

Продолжение Таблицы 4

Журнал вычисления координат точек теодолитного хода

Горизонтальное проложение d, м	Приращения координат, м	Исправленные приращения, м	Координаты, м	Точ-ки
X		X	Y	X	Y
110,76					436,00	256,00	п20
133,84
153,20
112,06
117,98
140,81					436,00	256,00	п20

Таблица 5

Определение дирекционных углов, румбов и знаков приращения координат

Дирекционные углы	Четверть	Направление	Румб	Знаки приращения координат
D Х	D У
0–90°	I	СВ		+	+
90–180°	II	ЮВ		–	+
180–270°	III	ЮЗ		–	–
270–360°	IV	СЗ		+	–

16. Вычислить координаты точек теодолитного хода путем последовательного алгебраического сложения координат предыдущих вершин хода с соответствующими исправленными приращениями: ,

.

Контролем правильности вычисления служит совпадение вычисленных координат исходного пункта П20 (Х ₂₀ и Y ₂₀) с заданными.

Вычисление высот пунктов теодолитного хода.

По пунктам теодолитного хода проложен замкнутый ход геометрического нивелирования IV класса точности, опирающийся на пункт П230, высотная отметка которого известна. Высотная отметка пункта П20 принимается по дирекционному углуa_20-1, первые три цифры угла означают число метров, а остальные – их доли.

a_20-1 = 8°25', H20 = 825,0 м; a_20-1 = 312°25', H₂₀ = 312,25 м.

К исходным данным указанным в табл. 6, относятся также превышения между точками съемочного обоснования, число штативов и расстояния в секциях. Эти данные, получены в процессе прокладки нивелирного хода (секция – отрезок хода) между двумя соседними пунктами нивелирования: П20–1; 1–2, и т. д. Схема нивелирного хода проложенного по пунктам теодолитного хода, приведена на рис. 2.

Рис.2 Схема нивелирного хода.

Указания к выполнению задания

Вычисление высот пунктов теодолитного хода выполняют в ведомости превышений и высот пунктов технического нивелирования (табл.6).

1. Находят длину хода геометрического нивелирования, как сумму расстояний в секциях

L = ∑ d

2. Находят общее число станций в ходе, как сумму числа штативов в секциях n = ∑ n_i

где, i – порядковый номер секции.

3. Находят общую сумму превышений в секциях, которая дает невязку - f_h f _h, = ∑ f_i

4. Невязку f _h, сравнивают с допустимой f _{h Д}, которую вычисляют по формуле

f _hд = 50мм× , где, L – длина хода в километрах.

5. Вводят поправки в измеренные превышения

ν_hi= d_i

Для контроля находят сумму исправленных превышений, которая должна быть равна нулю.

6.Вычисляют отметки пунктов нивелирного хода

H_i=H_i-1+h⁰_i-1,

Таблица 6.

Журнал вычисления отметок пунктов теодолитного хода

Составление плана участка местности.

Исходные данные: Плановые координаты пунктов теодолитного хода (табл. 4) являются исходными данными для составления контурной части топографического плана участка местности.

1.На листе чертежной бумаги (формат А1), разбить координатную сетку в виде квадратов со сторонами, равными 10 см. В масштабе плана 1:2000 оцифровать координатную сетку так, чтобы план размещался в середине сетки.

2.По вычисленным координатам нанести на план точки теодолитного хода, стороны хода. Точки теодолитного хода, стороны хода вычертить черной тушью.

Примечание: После выполнения расчётно-графической работы 2, на этот план наносится ситуация выполненная после камеральной обработке результатов тахеометрической съёмки.

РАСЧЕТНО-ГГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА 2

Тема «Обработка результатов тахеометрической съёмки».

В результате выполнения этого задания производится:

1.Вычисление углов наклона. 2.Вычисление превышений и высотных отметок. 3.Составление плана тахеометрической съёмки в соответствии с абрисом и кроками съёмки ситуации.

Исходные данные

Исходными данными являются:

- теодолитный ход, как основание съёмки ситуации местности; -абрисы теодолитной съёмки, рис.3,4 -кроки тахеометрической съёмки, рис.5-8 - журнал тахеометрической съемки представлен табл. 7.

 

Указания по выполнению работы

1. Обработать журнал тахеометрической съемки (табл. 7).

1.1. Определить МО (место нуля) на станциях по формуле

,

где КП – отсчет при круге «право», КЛ – отсчет при круге «лево».

1.2. Определить углы наклона со станции на станцию:

d = КЛ – МО.

1.3. Определить горизонтальные проложения: d = D cos² d,

где, d – горизонтальное проложение; D – отсчет по рейке, умноженный на коэффициент дальномера; d – угол наклона.

1.4. Определить превышения:

h=d tgd +i–v,

где i – высота инструмента, v – высота визирования.

1.5. Определить отметки пикетов:

Н _ПК =Н _С +h

2. На план нанести пикеты, снятые с пунктов теодолитного хода. Нанесение пикетов производят с помощью измерителя, масштабной линейки и транспортира. Данные для нанесения берут из тахеометрического журнала (табл. 7).

При съемке со станции П20 лимб теодолита был ориентирован по направлению на вершину 5 теодолитного хода (отсчет по горизонтальному кругу на направление 5 равен 0°00' – табл.7,графа 2). С помощью транспортира от направления П20–5 по ходу часовой стрелки откладывают горизонтальные углы, измеренные при визировании на пикеты (графа 2).

Таблица 7

Журнал тахеометрической съёмки.

Пи кет

Отсчет по кругу

Угол наклона,

Горизон- тальное проложение d,м

Пре -вы- шение, h,м

Отмет- ка пикета H,м

Приме- чание

Горизон таль ному

Вертикаль -ному (КЛ)

по рейке, D,м

о

о

о

Станция 5 на станцию п20 Н 5 = i = 1,57м v = 1,57м МО=0о00

П.

КП

Пункт хода

КЛ

+0

63.1

-2

63.0

-2.49

урез воды

92.8

Конт. леса

124.0

Конт. леса

15.4

Конт. луга,

55,1

Урез воды

68.9

Конт. леса

37.9

Конт. луга

93.0

Конт. леса

82.6

Урез воды

72.0

Конт. луга

41.0

точка

68.6

+2

точка

Станция 4 на станцию 5 Н 4 = i = 1,63м v = 1,63м МО=

КП

Пункт хода

КЛ

-2

36.5

Контур луга

88.6

45.0

точка

84.9

Конт. луга

42.3

шоссе

89.0

шоссе

 

 

Продолжение таблицы 7

Журнал тахеометрической съёмки

Станция 2 на станцию 3 Н 3 = i = 1,57м v = 1,57м МО=0о00
					КП						Пункт хода
		КЛ	+1		153.1	+2.39
					85.4						дорога
					96.3						дорога
					56.1						Сад
					123.4						Контур леса
					156.8
					103.2						Сад, лес
					13.2						Контур леса
					59.1
					75.1
					104.9						Урез воды
					86.5						Урез воды
			-	-	35.0						Шоссе
					105.1						Конт. леса
Станция 1 на станцию П20 Н 1 = i = 1,63м v = 1,63м МО= 00 00
П20					КП						Пункт хода
		КЛ	+0
					74.7						Урез воды
					45.3						Урез воды
			-	-	53.4						мост
					55.2						Контур леса
					102.2
					73.0
			-	-	68.0						Шоссе
					54.6	+4					Точка

 

Получив на плане направления на эти пикеты, откладывают по ним в масштабе 1:2000 соответствующие проложения (графа 6, табл. 7). Нанесенную на план точку (пикет) слегка накалывают и рядом карандашом подписывают в виде дроби номер точки и ее отметку, округленную до дециметров. Аналогично построение пикетов выполняют на всех станциях.

3. Вычертить ситуацию согласно кроки тахеометрической съемки, снабжая контуры и предметы местности имеющимися характеристиками (рис. 3–8, табл. 7).

 

 

 

Рис.3. Абрис теодолитной съёмки.

 

Рис 4. Абрис теодолитной съёмки. Сторона хода 2 – 3.

 

Рис. 5.Кроки тахеометрической съёмки, с т. 2.

Рис. 6.Кроки тахеометрической съёмки, с т. 5.

 

 

Рис.7 Кроки тахеометрической съёмки, с т.1.

 

Рис. 8. Кроки тахеометрической съёмки с т.4.

4. По отметкам пунктов теодолитного хода и точек с отметками провести горизонтали с сечением рельефа через 1 м. Отметки горизонталей, кратные 5 м, подписать в разрывах горизонталей; при этом верх цифры должен быть обращен в сторону повышения ската местности. Через контуры зданий, реки надписи горизонталей не проводят.

5. Все контуры и рельеф, изображаемые на плане, вычертить тушью в соответствии с «Условными знаками...».

Линия уреза воды и кружочки, обозначающие пикеты с определениями отметок уреза воды, вычерчивают зеленой тушью. Горизонтали проводят коричневой тушью толщиной 0,1 мм. Горизонтали, отметки которых кратны 5 м, утолщают до 0,25 мм. Отметки горизонталей также подписывают коричневой тушью. Реку окрашивают в голубой цвет. Все остальные линии, условные знаки и надписи выполняют черной тушью. Номера точек съёмки подробностей (ситуации), их отметки, другие построения тушью не обводят.

ПЛАН УЧАСТКА МЕСТНОСТИ

М 1:2000

Сплошные горизонтали проведены через 1 метр Система высот Балтийская

Рис. 9. Образец оформления рамки плана

Итоговые материалы по заданию 1, РГР1 и РГР2

Работа выполняется на листах форматом 210×297 мм. Отчет о работе должен содержать пояснительную записку с порядком описания выполнения работы и данными, которые требуется определить по заданию, необходимыми формулами и пояснениями. На рецензирование студент представляет:

1. Журнал вычисления координат точек хода (табл. 4). 2. Журнал вычисления отметок пунктов теодолитного хода (табл.6). 3. Журнал тахеометрической съемки (табл. 7). 4. План участка местности в масштабе 1:2000. 5. Пояснительную записку.