Назначение теодолитной съемки и порядок полевых и камеральных работ

По результатам теодолитной съёмки

 

Учебно-методическое пособие по курсу

«Геодезия»

для студентов направления Строительство

всех форм обучения

 

 

Тольятти 2018

УДК 528.063.1

ББК 26.12

 Г85

  Рецензенты

Канд. пед. наук, доцент, доцент

кафедры «Промышленное, гражданское строительство и городское хозяйство»

Тольяттинского государственного университета

Е.М.Третьякова

 

Канд. техн. наук, директор ООО «Экспертный центр Кузнецова»

А.В. Кузнецов.

 

Составление плана местности по результатам теодолитной съемки: учебно-методическое пособие по курсу «Геодезия» для студентов направления Строительство всех форм обучения /  Грицкив Л.Н. – Тольятти: ТГУ, 2018. – 41 с.

В учебно-методическом пособии изложены  общие сведения о теодолитной съемке, её назначении. Рассмотрен порядок выполнения полевых и камеральных работ. Подробно представлена обработка ведомости координат замкнутого и разомкнутого  теодолитных ходов, а так же построение плана теодолитной съемки. Предложен метод вычисления площадей   аналитическим способом.

 

Издание второе, переработанное и дополненное

 

Рекомендовано к изданию

 

 

© Тольяттинский государственный университет, 2018 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 3

1 ТЕОДОЛИТНАЯ СЪЕМКА.. 4

1.1 Назначение теодолитной съемки и порядок полевых и камеральных работ. 4

1.2 Вычислительно – графическая обработка результатов полевых измерений. 13

2 СУЩНОСТЬ ПРЯМОЙ И ОБРАТНОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ.. 21

2.1 Прямая геодезическая задача. 21

2.2 Обратная геодезическая задача. 22

3 ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНА.. 23

3.1 Построение координатной сетки и нанесение станций теодолитного хода. 23

3.2 Нанесение ситуации местности. 27

3.3 Оформление контурного плана. 29

3.4 Определение площади полигона. 30

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.. 33

Приложение А.. 34

Приложение Б. 35

Приложение В.. 36

Приложение Г. 36

Приложение Д.. 38

Приложение Е. 39

Приложение Ж.. 40

Приложение И.. 41

 

ВВЕДЕНИЕ

Топографической съемкой называется комплекс полевых работ, выполняемых с целью получения топографического плана. Это означает, что вначале создают съемочное обоснование в виде съемочных сетей. Различают высотные и плановые съемочные геодезические сети. Определение координат пунктов съемочных геодезических сетей выполняют методами полигонометрии и триангуляции. Ходы плановых съемочных сетей, развиваемых методами полигонометрии, называют теодолитными ходами. Топографические съемки производятся согласно общему принципу геодезических работ – от общего к частному, следуя которому, сначала обрабатывают полевые данные, относящиеся к основному полигону, затем производят построение полигона в заданном масштабе, после чего наносят на план ситуацию по данным журнала измерений и абриса. Основной полигон строят по вычисленным координатам.  Планы, составленные по результатам теодолитной съемки, используют для определения площадей отдельных контуров, для проектирования линейных сооружений, промышленных и гражданских зданий и т.д.

 

 

 

ТЕОДОЛИТНАЯ СЪЕМКА

Назначение теодолитной съемки и порядок полевых и камеральных работ

Теодолитной съемкой называется один из видов наземных съемок, целью которого является получение контурного плана местности, без изображения на нем рельефа. Теодолитная съемка относится к числу крупномасштабных (масштаба 1:5000 и крупнее) и чаще всего она выполняется на участках с равнинным рельефом и сложной ситуацией (застроенная территория, железнодорожные узлы, аэродромы и др.). В качестве планового съемочного обоснования при теодолитной съемке обычно используют точки теодолитного хода. Угловые измерения на точках теодолитного хода выполняют теодолитами. По форме различают следующие виды теодолитных ходов: 1 – замкнутый (полигон) – сомкнутый многоугольник, примыкающий к пункту планового геодезического обоснования; 2 –  разомкнутый или диагональный ход, начало и конец которого опираются на пункты геодезического обоснования. Форма теодолитных ходов зависит от характера снимаемой территории. Так, при съемке населенных пунктов, строительных площадок, промышленных площадок предприятий и других, обычно по границе участка прокладывают замкнутый полигон. Для обеспечения съемки всех предметов и контуров местности внутри полигона при необходимости прокладывают диагональный ход, например, 5–7–8–2 (рис. 1.1.1).

Рис. 1.1.1- Схемы теодолитных ходов: а – замкнутого (1-2-3-4-5-6-1);

диагонального(5-7-8-2); б – разомкнутого

Теодолитная съемка состоит из подготовительных, полевых и камеральных работ. Наибольший объем приходится на полевые работы, которые включают в себя:

· рекогносцировку снимаемого участка;

· измерение углов и линий теодолитного хода;

· привязку к пунктам государственной геодезической сети;

· съемку контуров местности.

При подготовительных работах подбирают и изучают имеющиеся в наличии картографические материалы (планы, карты и профили). На основе имеющихся планов и карт крупных масштабов намечают теодолитные ходы. Длины теодолитных ходов не должны превышать установленных величин: при съемке масштаба 1:500 –  0,6км; 1:1000 – 1,2км; 1:2000 – 2,0км; 1:5000 – 4,0км.

Рекогносцировка представляет собой обход и осмотр местности с целью отыскивания пунктов опорной геодезической сети, окончательного выбора местоположения точек теодолитных ходов и их закрепления. Точки теодолитных ходов располагают в местах с хорошим обзором местности; между смежными сторонами должна быть хорошая взаимная видимость. Длина сторон теодолитных ходов не должны быть более 350 м и менее 20 м, а углы наклона линий не должны превышать 5º.

Прокладка теодолитных ходов включает в себя производство угловых и  линейных измерений. В теодолитных ходах правые или левые углы поворота измеряют теодолитом при двух положениях вертикального круга. За окончательное значение принимают среднее из двух значений, если разница из этих измерений не превышает двойной точности прибора. 

Стороны измеряют мерной лентой или дальномерами   в прямом и обратном направлениях с относительными ошибками не более 1:3000, 1:2000, 1:1000, 1:500 в зависимости от условий местности. Дальномерами называют приборы, предназначенные для определения расстояний на местности без непосредственного измерения их.

Углы наклона линий измеряют с помощью вертикального круга теодолита. Поправки за угол наклона в измеренные расстояния вводятся, если углы наклона превышают 2º. Результаты угловых и линейных измерений записывают в специальный журнал.

Для получения координат точек теодолитных ходов в государственной системе координат теодолитные ходы следует привязывать к пунктам геодезической опорной сети. Сущность привязки состоит в передаче с опорных пунктов плановых координат на одну из точек теодолитного хода и дирекционного угла на одну или несколько его сторон.

Основными полевыми документами теодолитной съемки являются журнал измерения, куда заносят результаты угловых и линейных измерений в теодолитных ходах съемочного обоснования и журнал съемки ситуации (абрис), где так же ведут схематические зарисовки снимаемых участков и записывают результаты привязки ситуации местности. Абрис служит основным документом, по которому составляют план, поэтому большое значение имеет аккуратность всех записей, ясность, к каким точкам контура эти записи относятся.

Съемка контуров местности с пунктов и сторон теодолитных ходов производится способами: прямоугольных, полярных координат, угловых и линейных засечек, створов, обмеров сооружений. Контур – это граница местных предметов, сооружений, естественных угодий.

Применение того или иного способа зависит от условий местности и целей, для которых производят работу.

Способ перпендикуляров (прямоугольных координат)

Данный способ применяют при съемке ситуации и местных предметов, имеющих правильные геометрические формы – здания, а также криволинейные контуры: реки, дороги и другие вытянутые контуры.

Рис. 1.1.2- Схема съемки ситуации методом перпендикуляров

Измеряют длины перпендикуляров, опущенных из определяемых точек на стороны теодолитного хода, измеряются также расстояния от точки хода до основания перпендикуляра. Как правило, перпендикуляры строятся на глаз, но при этом его длина не должна превышать 4, 6, и 8 м при съемке в масштабах  1:500, 1:1000, и 1:2000 соответственно. При необходимости построения перпендикуляров большей длины используют специальные приборы – экеры. 

Для построения углов здания на плане соединяют ранее нанесенные точки теодолитного хода 5 – 6 и 6 – 7, откладывают по полученному створу значения абсцисс X в масштабе съемки, строят с помощью угольника перпендикуляры и откладывают в соответствующем масштабе значения ординат Y. Полученные точки соединяют и получают изображение на плане фасада здания и контур береговой линии реки.

Способ полярных координат или полярный способ

Съемочные точки определяют в системе полярных координат. На рис.1.1.3 за полярную ось принимается сторона теодолитного хода 9 – 10, а за полюс точка 9. Положение точек контура луговой растительности определяют полярными углами β₁, β₂, β₃ и полярными расстояниями  9–1, 9–2, 9–3. Полярные расстояния измеряют рулеткой или дальномером от точки полюса 9 до снимаемых точек. Полярные углы измеряют теодолитом одним полуприемом.

Для построения точек на плане транспортиром откладывают от направления 9- 10 полярные углы β₁, β₂, β₃ и по полученным направления отмеряют от точки 9 полярные расстояния в масштабе съемки.

Рис. 1.1.3- Полярный способ съемки ситуации

Способ угловых засечек

Этот способ удобно применять при съемке труднодоступных контуров, например, при съемке противоположного берега реки. В этом  способе на точках теодолитного хода 4 и 5 теодолитом измеряют одним полуприемом углы β₁, β₂, β₃, β₄ между стороной хода и направлением на предмет. Углы должны быть не менее 30º и не более 150º.

Для построения точек на плане откладывают по транспортиру в точках теодолитного хода значения углов β₁, β₂, β₃, β₄, проводят направления и положение точек определяют по пересечению полученных линий.

Рис. 1.1.4 - Съемка ситуации способом угловых засечек

Способ линейных засечек

Данный способ удобно применять при съемке зданий расположенных вблизи сторон  теодолитного хода. В этом случае положение точки А определяют измерением расстояний 4А, 4C и CA. Эти расстояния измеряют мерной  лентой или рулеткой, и они должны быть примерно равными. На плане положение точек А и В определяют как пересечение засечек циркуля с длинами 4A и CA, DB и BN.

Рис. 1.1.5- Съемка ситуации способом линейных засечек

Способ створов

Данный способ применяют при съемке точек расположенных в створе линии теодолитного хода. Этот способ широко используют при внутриквартальной съемке. Измеряются расстояния по створу линий хода до точек пересечения со створом линий связи, линий электропередач, с осью дорог, тропинок, с границами контуров. На рисунке 1.1.6  а – расстояние по створу АВ от точки А до пересечения с ЛЭП – 6 кв.; b – расстояние от точки пересечения створов до опоры ЛЭП по створу ЛЭП; с – расстояние от точки В по створу ВС до пересечения с осью тропинки. d – расстояние по створу ВС от точки В до пересечения с границей между контурами пашни и луга.

 

Рис. 1.1.6- Съемка ситуации способом створов

Результаты измерений при съемке заносят в схематический чертеж – абрис, масштаб которого принимается  произвольным. Абрис служит основным документом, по которому составляют план, поэтому большое значение имеет аккуратность всех записей, ясность, к каким точкам контура эти записи относятся. На абрисе показаны все снимаемые точки с соблюдением порядка и взаимного расположения контуров местности между собой и относительно съемочного обоснования, а также результаты измерений – угловых и линейных между съемочным обоснованием и характерными точками ситуации. В абрисе дается необходимая характеристика ситуации. Например, характеристика построек, их этажность, типы покрытия дорог, их ширина, характеристика растительности. Абрис ведут карандашом четко и аккуратно с записями всех выполненных при съемке угловых и линейных измерений.

Указанные виды работ относят к полевым геодезическим работам.

После окончания всех полевых работ – всех измерительных и съемочных работ на местности, приступают к камеральной обработке результатов полевых измерений.

Камеральную обработку начинают с проверки правильности всех записей и вычислений, сделанных в журнале, а так же вычисления поправок за наклон сторон теодолитного хода.

Дальнейшая обработка результатов полевых измерений включает следующие действия:

- уравнивание  угловых измерений и вычисление дирекционных углов и румбов сторон;

-   уравнивание приращений и вычисление координат вершин теодолитного хода;

- построение плана участка теодолитной съемки;

- вычисление площади полигона аналитическим способом.

Составление плана теодолитной съемки участка местности

Цель работы: вычислить координаты станций теодолитного хода и построить план участка местности.