Обработка материалов теодолитной съемки

3.1 Обработка полевого журнала

3.1.1 Вычисление горизонтальных углов

Измеренные углы вычисляют как разность отсчетов на предыдущую и последующую точки хода (при съемке по ходу часовой стрелки как разность «взгляд назад» минус «взгляд вперед»). Если отсчет на предыдущую точку меньше отсчета на последующую, то к первому («взгляд назад» 0 следует прибавить 360⁰. Расхождение между значениями одного и того же угла в полуприемах не должно превышать двойной точности теодолита. Из значений, полученных при КП и КЛ, находят среднее значение измеренного угла.

3.1.2 Вычисление горизонтальных проложений линий

Если угол наклона линии к местности не измерялся или менее 2⁰, то за окончательное значение ее длины принимают среднее арифметическое значение из результатов измерений в прямом и обратном направлениях. Если угол наклона к горизонту более 2⁰, то определяют горизонтальное проложение линии по формуле:

d = L· -cosν,

где L– измеренное расстояние;

ν – угол наклона.

3.2 Оформление ведомости вычисления координат

Обработка материалов теодолитной съемки ведется в ведомости, форма которой приведена в таблице 3.1. В нее записывают: в графу 1 – номера точек полигона, в графу 2 – значения измеренных углов, в графу 5 – значение дирекционного угла α_1-2 между точками 1 и 2, в графу 8 – горизонтальные проложения сторон теодолитного хода между соответствующими точками, в

графах 15 и 16 – координаты точки 1. Вычисления производят в приведенной ниже последовательности.

3.3 Определение угловой невязки и ее распределение

Для проверки точности измеренных углов нужно вычислить величину угловой невязки:

ƒ_{β =} Σβ_{пр –} Σβ_теор,

где Σβ_пр – сумма измеренных внутренних углов;

Σβ_теор – теоретическая сумма внутренних углов многоугольника, определяется по формуле:

Σβ_теор = 180⁰*(n-2), здесь n – число углов в многоугольнике.

Предельно допустимое значение угловой невязки определяется по формуле:

ƒ_βдоп = ±(2…3)*t*√n, где t – точность теодолита.

При применении теодолита Т – 30 формула принимает вид:

ƒ_βдоп = ±1,5^'*√n

Если полученная невязка меньше допустимой, то ее распределяют с обратным знаком между измеренными углами. При относительном равенстве сторон хода угловая невязка ƒ_β распределяется поровну между всеми углами. Если же длины сторон хода резко отличаются друг от друга, то в углы с короткими сторонами вводят несколько большие поправки, так как на результатах измерения таких углов сильнее сказываются неточности центрирования теодолита и визирных знаков. Абсолютная сумма поправок должна быть равна невязке. Поправки вписываются со своим знаком над значениями соответствующих измеренных углов.

3.4 Вычисление дирекционных углов и румбов

Дирекционные углы сторон теодолитного хода вычисляют по формуле:

α_(n)-(n+1) = α_(n-1)-(n) + 180⁰ – β_n,

где α_(n)-(n+1) – дирекционный угол последующей линии;

α_(n-1)-(n) – дирекционный угол предыдущей стороны;

β_n – исправленный угол, лежащий вправо по ходу между стороной с известным дирекционным углом α_(n-1)-(n) и следующей стороной _(n)-(n+1).

Контролем вычислений для замкнутого полигона является получение в конце расчета дирекционного угла стороны _1-2, т.е.

α_1-2 = α_(к)-1 + 180⁰ – β₁,

где α_(к)-1 – дирекционный угол стороны, соединяющий конечную и первую точки замкнутого полигона.

Значения румбов линий находят на основании зависимостей, приведенных в таблице 3.2.

Таблица 3.2 Определение румбов линий

3.5 Вычисление координат точек теодолитного хода

Вычисление приращений координат производится по формулам:

∆Х = d*cos r и ∆Y = d*sin r,

где d – горизонтальные проложения сторон теодолитного хода.

Значения приращений координат в теодолитном ходе вычисляют с округлением до сотых долей метра и записывают в графу 9 и 11.

Сумма приращений координат замкнутого полигона теоретически должна равняться нулю, т.е.

Σ∆Х_теор = 0; Σ∆Y_теор = 0.

Из-за неизбежности случайных ошибок измерений это условие не всегда выполняется. Тогда величины вычисленных сумм ∆Х и ∆Y являются невязками по осям Х и Y.

ƒ_х = Σ∆Х_выч; ƒ_y = Σ∆Y_выч.

Абсолютную и относительную невязки определяют по формулам:

ƒ_абс = √ ƒ_х² + ƒ_y²;

ƒ_отн = ƒ_абс/Р, где Р – периметр теодолитного хода.

Полученная относительная невязка должна быть меньше ƒ_доп = 1/2000. Если ƒ_отн‹ ƒ_доп, то измерения были сделаны с достаточной точностью и вычисления не содержат грубых ошибок. Тогда производится распределение невязок ƒ_х и ƒ_y на вычисленные значения ∆Х и ∆Y соответственно пропорционально величинам горизонтальных проложений сторон со знаком, обратным знакам невязки. Поправки записывают в графы 10 и 12, их суммы по абсолютной величине должны равняться величинам невязок. Исправленные приращения записывают в графы 13 и 14.

Координаты точек вычисляют по формулам:

Х _n+1 = Х _n + ∆Х_(n)-(n-1), Y _n+1= Y _n + ∆Y_(n)-(n-1),

где Х _n, Y _n - координаты предыдущей точки,

Х _n+1, Y _n+1 - координаты последующей точки хода.

Таблица 3.1 Ведомость вычисления координат

Таблица 3.1 Ведомость вычисления координат (продолжение)

Вычисленные координаты записывают в графы 15 и 16 в строке напротив соответствующего номера точки. Контролем для замкнутого полигона является получение в конце расчета координат первой точки.

3.6 Обработка диагонального хода

Соответствующие графы ведомости вычисления координат точек диагонального хода вносят номера точек, углы и горизонтальные проложения сторон диагонального хода. Из ведомости координат основного хода переписываются начальный и конечный дирекционные углы, а так же координаты начальной и конечной точек. Вычисления ведут по аналогии с основным полигоном. Различия в вычислениях заключаются в следующем:

1) Теоретическая сумма углов диагонального хода определяется по формуле:

Σβ_теор = α_нач. – α_кон + 180⁰*n,

где α_нач. и α_кон – соответственно начальный и конечный дирекционные углы;

n – число измеренных углов.

2) Теоретическую сумму приращений вычисляют по следующим формулам:

Σ∆Х_теор = Х_кон – Х_нач,

Σ∆Y_теор = Y_кон – Y_нач,

где Х_нач, Y_нач и Х_кон, Y_кон - координаты начальной и конечной точек соответственно.

3) Невязки приращений координат определяют по формулам:

ƒ_х= Σ∆Х_выч - Σ∆Х_теор, ƒ_y= Σ∆Y_выч - Σ∆Y_теор.

Построение плана

4.1 Построение координатной сетки

Для составления плана сначала необходимо построить координатную сетку. Сетка строится в виде системы квадратов. Сначала через лист бумаги проводят две диагонали и от точки их пересечения откладывают измерителем по направлению к каждой вершине листа одинаковые отрезки. Полученные точки на диагоналях соединяют и получают прямоугольник.

На сторонах прямоугольника измерителем откладывают отрезки, кратные 200 м в соответствующем масштабе. Полученные точки на противоположных сторонах попарно соединяют и получают координатную сетку.

4.2 Нанесение точек хода и ситуации на план

Ось Х направляется от юга к северу, а ось Y – от запада к востоку. Затем по значениям абсцисс и ординат на координатной сетке отмечают положения точек теодолитного хода. Контролем правильности построения точек будут служить горизонтальные проложения и румбы линий.

4.3 Оформление плана

План составляется по данным абрисов съемки. Местные предметы и характерные точки контуров наносят в соответствии с результатами и способами съемки. Замкнутый теодолитный ход показывают сплошной линией, а точки диагонального хода не соединяют. Все надписи делают параллельно горизонтальной линии сметки.