Составление плана по результатам топографических съёмок

На половину дуги отклонения пузырёк перемещают с помощью подъёмных винтов, а  на оставшуюся часть дуги юстировочными  винтами цилиндрического уровня с помощью шпильки.

-  Визирная  ось зрительной трубы должна  быть перпендикулярна оси вращения трубы.

Эта поверка  называется поверкой визирной оси.

Если это  условие не выполняется, то имеет  место коллимационная ошибка. Она  вычисляется по формуле:

С = ½(Л – П  ± 180°),  (1)

где Л – отчёт  по кругу лево, П – отчёт по кругу право.

Коллимационная ошибка для Т-30 не должна превышать 1'. Если она выше, то производится юстировка:

Наводящим винтом алидады горизонтального круга  устанавливаем вычисленный отсчёт. При этом центр сетки нитей  уйдёт с наблюдаемой точки;

Горизонтальными исправительными винтами сетки нитей возвращаем перекрестие сетки нитей на наблюдаемую точку. После юстировки вновь определяем С.

- Горизонтальная  и вертикальная оси теодолита  должны быть перпендикулярны. 

Юстировка:

На расстоянии 10-15 метров от прибора подвешивается отвес. Наводим вертикальную нить на нить отвеса. Если условие выполнено, то вертикальная нить и нить отвеса должны совпасть. Если не выполнено, то поворачивают вместе с сеткой окулярную часть, ослабив, а потом, завернув четыре винта диафрагмы сетки нитей, и поворачивают сетчатое кольцо до совпадения этих двух нитей.

2.3. Нивелирная  съёмка

Нивелир – геодезический  прибор, обеспечивающий при работе горизонтальную визирования. Он представляет собой сочетание зрительной трубы  с цилиндрическим уровнем или  с компенсатором. Уровень и компенсатор служат для приведения визирной оси в горизонтальное положение.

При помощи нивелиров  измеряется высота точек местности  и превышения между ними. В зависимости  от метода и применяемых приборов различают следующие виды нивелирования:

- Геометрическое, выполняемое горизонтальной визирной  осью;

- Тригонометрическое, выполняемое наклонной визирной  осью;

- Барометрическое,  выполняемое при помощи барометров, действие которых основано на  известной зависимости между  атмосферным давлением и высотой над уровнем моря;

- Гидростатическое, основанное на свойстве свободной  поверхности жидкости в сообщающихся  сосудах всегда находиться на  одной и той же уровенной  поверхности; 

- Стереофотограмметрическое,  выполняемое посредством измерений на стереоскопических парах фотоснимков;

- Аэрорадионивелирование, выполняемое с помощью радиовысотомеров, устанавливаемых на летательных  аппаратах; 

- Механическое, выполняемое при помощи приборов, автоматически вычёркивающих профиль  проходимого пути.

2.3.1. Нивелир Н-3. Его поверки и юстировки

Самым распространённым прибором для выполнения нивелирования  является нивелир Н-3 (см. рис. 2). Для  него средняя  квадратическая ошибка определения превышения на 1 км двойного хода составляет не более 3 мм.

Рисунок 2 – устройство нивелира

а —  устройство нивелира: 1—подставка (трегер); 2— элевационный винт; 3 — окуляр; 4—торцевая часть коробки цилиндрического уровня, где расположены его исправительные винты; 5— корпус зрительной трубы; 6 — коробка цилиндрического уровня; 7— мушка; 8— объектив; 9— кремальерный винт для фокусирования; 10 — закрепительный винт; 11 — наводящий винт; 12— круглый уровень; 13— исправительные винты круглого уровня; 14—подъемный винт; б—поле зрения трубы; в —схема контактного уровня: 1 — пузырек уровня (заштрихованы противоположные концы половинок пузырька уровня); 2— ампула уровня с камерой; 3...5— призмы, образующие блок призм; 6 —лупа, передающая изображение концов пузырька в глаз наблюдателя; 7— ось уровня не горизонтальна; 8— пузырек в нуль-пункте; 9— камера.

Как точный теодолит, он имеет следующие поверки:

- Поверка круглого  уровня:

Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.

Круглый уровень  устанавливается между двумя  подъёмными винтами и, вращением  этих винтов в противоположные стороны устанавливается уровень между ними. Третьим подъёмным винтом (не поворачивая зрительной трубы) выводим уровень в центр. После этого поворачивает нивелир на 180°. Если пузырёк ушёл за вторую окружность, то производится юстировка: на половину отклонения от нуль-пункта исправляем подъёмными винтами, на вторую -  исправительными винтами уровня.

- Поверка сетки  нитей: 

Горизонтальная  нить сетки должна быть перпендикулярна  оси вращения нивелира.

На расстоянии 5-10 метров от нивелира устанавливают рейку, на которой берут отчёты по обоим концам горизонтальной нити сетки. Если они одинаковы, то условие выполнено, в противном случае, действуя исправительными винтами сетки нитей, поворачивают её до получения одинаковых отчётов.

- Поверка главного условия нивелира:

Ось цилиндрического  уровня должна быть параллельна визирной оси прибора (Для нивелиров с  компенсатором – визирная ось  должна быть горизонтальна).

h = З – П;

h = i1 – (V1 –  x) = i1- V1 + x;

h = V2 – x – i2;

x = (V1 + V2)/2 – (i1 + i2)/2, (2)

где

x – погрешность,

V – отчёт,

i – высота инструмента.

Допустимое  значение х ≤ 4 мм. Если х > 4 мм, производим юстировку:

1 способ:

Элевационным  винтом по рейке устанавливаем отчёт  свободный от погрешности х на 2 станции:

V2прав = V2 – x. (3)

2 способ:

Исправительными винтами цилиндрического уровня выводим пузырёк в нуль-пункт  и повторяет поверку.

2.4. Тахеометрическая  съёмка

Тахеометрическая  съёмка – один из видов наземной топографической съёмки, осуществляемый с помощью теодолитов или специальных  приборов – тахеометров.

«Тахеометрия» - греческое слово, означающее «быстрое измерение». Быстрота измерения достигается  тем, что положение точки на плане и по высоте определяют полярным способом при одном наведении зрительной трубы тахеометра на рейку, получая расстояние (по дальномеру) от тахеометра до рейки, направляющий горизонтальный угол на рейку и вертикальный угол или превышение снимаемой точки над станцией тахеометра.

Тахеометрическую  съёмку применяют для создания планов или цифровой модели местности небольших  участков в крупном масштабе при  проведении земельного или городского кадастра, для планировки сельских населённых пунктов, проектирования отводов земель, мелиоративных и противоэрозионных мероприятий, трассирования линейных сооружений и др.

2.4.1. Номограммный тахеометр 2-ТН

Номограммный  тахеометр представляет собой совокупность теодолита 2Т5К, предназначенного для измерения горизонтальных углов и углов наклона, и номограммного дальномера-высотомера, с помощью которого определяют горизонтальные проложения и превышения.

Тахеометр 2-ТН (см. рис. 3) характеризуется следующими основными техническими данными: средняя  квадратическая погрешность измерения горизонтального угла и угла наклона равна 6''; средняя квадратическая погрешность измерения расстояния по номограммным кривым 15 см на 100 м; средняя квадратическая погрешность измерения превышения 3, 5, 10 и 15 см на 100 м для коэффициентов дальномера-высотомера 10, 20, 50 и 100 соответственно; диапазон действия компенсатора вертикального круга 4', погрешность установки компрессора 2''.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Нивелирование  поверхности

3.1. Способы нивелирования  поверхности

- Магистральный (применяют при сильно выраженном рельефе местности и при характерных точках рельефа на водоразделах и водотоках прокладывают теодолитные и нивелирные ходы, преимущественно в закрытой местности);

- Параллельных линий (используют, когда местность покрыта лесом или высоким кустарником, в котором прорубают параллельные просеки, на них выбирают характерные точки рельефа и прокладывают нивелирные ходы);

-  Нивелирование поверхности  по квадратам (применяют, когда  местность открытая, рельеф равнинный  с неясно выраженными формами).

3.2. Обработка  результатов нивелирования поверхности  по квадратам

Нивелирование поверхности по квадратам применяют, когда местность открытая, рельеф равнинный с неясно выраженными  формами. Такой способ нивелирования  является самым простым и наиболее распространённым. Нивелирование поверхности по квадратам производят с целью получения топографического плана в крупном масштабе. При этом выполняются следующие полевые и камеральные работы:

- Рекогносцировка местности; 

- Построение сети квадратов;

- Съёмка ситуации;

- Нивелирование участка  и привязка его к реперу;

- Математическая  обработка результатов нивелирования; 

- Составление  плана.  

3.2.1. Построение сети квадратов

На участке  местности при помощи теодолита  и мерной ленты строят сеть квадратов  со сторонами 10, 20 или 40 метров (в нашем  случае – 20 метров), в зависимости от характера рельефа и необходимой точности его изображения вдоль большей стороны провешивают линию и откладывают нужное количество отрезков равных стороне квадрата. Затем в точках В и С также строят прямые углы и откладывают нужное количество отрезков. Контролем построения основного прямоугольника является угол D, который может отличаться на 3' (см. рис. 4). Положение вершин, заполняющих квадраты, выполняется путём вешения в створе между точками основного прямоугольника. Производят съёмку ситуации путём промеров от вершин квадрата. Все данные заносятся в схему.

Если площадь  участка небольшая, то нивелирование  производится с одной станции, при  этом берутся отчёты по чёрной стороне  рейки, которая последовательно  устанавливается на все вершины  квадрата. Если нельзя выполнить нивелирование с одной станции, то намечают несколько станций. При этом каждая пара смежных станций для контроля должна иметь связующие точки. Отчёты на связующих точках берут по обеим сторонам реек.

3.2.2. Математическая обработка результатов измерений

- Составляем  схему квадратов, на которую  переписываем все отчёты начиная  с левого нижнего угла. Отчёты  заполняем снизу-вверх. 

- Далее вычисляем  горизонт прибора ГП:

ГП = НRр + а, (4)

где НRр – высота репера, м;

а – отчёт  по рейке, поставленной на репер, м.

(Высота репера  и отчёты по рейке взяты  из методических указаний, вариант  13):

НRр = 93,809 м;

а = 1,011 м;

ГП = 93,809 + 1,011 = 94,820 м.

- Вычисляем  высоты (Н) всех вершин квадрата  по форумле: 

НВершi = ГП – bi,  (5)

где bi – отчёт по рейке, взятый на вершине квадрата с номером i.

Н1 = 94,820 – 1,532 = 93,288

Н2 = 94,820 – 1,165 = 93,655

Н3 = 94,820 – 1,470 = 93,350

Н4 = 94,820 – 1,940 = 92,880

Н5 = 94,820 – 1,628 = 93,192

Н6 = 94,820 – 1,195 = 93,625

Н7 = 94,820 – 0,873 = 93,947

Н8 = 94,820 – 1,261 = 93,559

Н9 = 94,820 – 1,694 = 93,126

Н10 = 94,820 – 1,283 = 93,537

Н11 = 94,820 – 1,072 = 93,748

Н12 = 94,820 – 0,579 = 94,241

Н13 = 94,820 – 1,124 = 93,696

Н14 = 94,820 – 1,288 = 93,532

Н15 = 94,820 – 1,011 = 93,809 (репер)

Н16 = 94,820 – 1,157 = 93,663

Н17 = 94,820 – 0,729 = 94,091

Н18 = 94,820 – 1,172 = 93,648

Н19 = 94,820 – 1,621 = 93,199

Н20 = 94,820 – 1,070 = 93,750

Н21 = 94,820 – 1,402 = 93,418

Н22 = 94,820 – 1,166 = 93,654

Н23 = 94,820 – 1,393 = 93,427

Н24 = 94,820 – 1,766 = 93,054

Н25 = 94,820 – 1,279 = 93,541

Вычисленные высоты точек записывают на схеме под  значением отсчётов по рейке.

3.2.3. Составление плана участка. Интерполирование

На чертёжной  бумаге формата А4 строят сетку квадратов  для построения плана в масштабе 1:500. Сторона квадрата равна 20 м т.е. на плане она будет равна 4 см. На план со схемы переносят значения высот, округляют их до 0,01 м, проставляют их у вершин квадратов.

Интерполирование  горизонталей состоит в нахождении места, где искомая горизонталь пересекает линию между точками с известными высотами. При этом имеется ввиду, что линия профиля между этими точками является прямой, т.е. уклон линии на каждом отрезке не измеряется. Существуют два способа интерполирования горизонталей: аналитический и графический.

- Аналитический  способ состоит в вычислении  расстояний между точками с  известными высотами и горизонталями.