Механический способ определения площадей

В инженерной практике для определения площадей достаточно больших участков по планам или картам наиболее часто применяется механический способ, основанный на использовании специального прибора- планиметра. Конструкция планиметра впервые была предложена в 1856 г. одновременно швейцарцем Амслером и нашим соотечественником механиком А. Н. Зарубиным. Из многочисленных конструкций планиметров в настоящее время наибольшее распространение получили полярные планиметры типа ПП- 2К и его модернизированная модель ПП-М.

Допустимая ошибка при этом методе 1/400. В современных условиях применяют четвертый метод – электронный способ. Он связан с картами в электронном виде, т.е. с использованием ПК.

3. Опишите порядок работы при измерении теодолитом горизонтального угла "от нуля" (отсчет по горизонтальному кругу при визировании на опорную точку 0⁰).

 

(вопрос 9) раздела 1 «Угловые измерения».

Сначала теодолитустанавливают в рабочее положение, т. е. прибор центрируют над вершиной измеряемого угла, приводят ось вращения теодолита в отвесное положение, устанавливают зрительную трубу «по глазу» и «предмету» и готовят отсчетный микроскоп для наблюдений.

Центрирование выполняют при помощи: нитяного отвеса с точностью 3-5 мм, оптического центрира (Т15, Т5 и др.) или зрительной трубы (Т30), направленной объективом вниз, с точностью до 0,5-1 мм. Приближенное центрирование выполняют перемещением штатива, а точное — перемещением теодолита по горизонтальной платформе штатива при открепленном становом винте.

Установка оси вращения теодолита в отвесное положение выполняют путем приведения в нуль-пункт пузырька цилиндрического уровня подъемными винтами. В результате при вращении алидады пузырек уровня не должен отклоняться от нуль-пункта более чем на одно деление уровня. Установка зрительной трубы «по глазу» и «по предмету» позволяет четко видеть штрихи сетки нитей и наблюдаемый предмет. Штрихи лимба и шкала отсчетного микроскопа также должны иметь четкое изображение.

Затем незакрепленную алидаду отводят влево на 30-40° и обратным вращением наводят на визирную цель первого направления так, чтобы она оказалась справа от биссектора (в поле зрения трубы); алидаду закрепляют. Наводящим винтом алидады, только ввинчиванием, биссектор наводят на визирную цель и берут отсчет по оптическому микрометру (если имеется окулярный микрометр, то трижды наводят его биссектор на визирную цель и берут отсчеты). Открепляют алидаду и наводят на 2-е направление так же, как и на 1-е. На этом заканчивают полуприем. Трубу переводят через зенит, по часовой стрелке наводят на 2-е направление, предварительно отведя алидаду влево на 30-40°; наводящим винтом биссектор наводят на визирную цель и берут отсчет по оптическому микрометру. По часовой стрелке алидаду поворачивают на угол, дополняющий измеряемый до 360°, наводят на визирную цель 1-го направления, берут отсчет. Заканчивается прием.

 

В чем сущность гидростатического нивелирования?

(вопрос 9) раздела 1 «Измерение превышений (нивелирование)».

Гидростатическое нивелирование – определение высот точек земной поверхности относительно исходной точки с помощью сообщающихся сосудов с жидкостью.

Гидростатическое нивелирование основано на том, что свободная поверхность жидкости в сообщающихся сосудах находится на одном уровне. Гидростатический нивелир состоит из двух стеклянных трубок, вставленных в рейки с делениями, соединённых резиновым или металлическим шлангом и заполненных жидкостью (вода, спирт, диметилфталат и т.п.). Разность высот определяют по разности уровней жидкости в стеклянных трубках, причём учитывают различие температуры и давления в различных частях жидкости гидростатического нивелира. Погрешности определения разности высот этим методом составляют 1–2 мм. Гидростатическое нивелирование применяют для непрерывного изучения деформаций инженерных сооружений, высокоточного определения разности высот точек, разделённых широкими водными преградами, и др.

 

Задание 2

 

Вычисление исходных дирекционных углов линий; решение прямой геодезической задачи.

Задача 1. Вычислить дирекционные углы линий BC и CD, если известны дирекционный угол a_AB = 49°40,2’ и измеренные правые по ходу углы b ₁ = 189°59,2’ и b ₂ = 159°28,0’ (рис. 1).

 

Рис

 

Дирекционные углы вычисляют по правилу: дирекционный угол последующей стороны равен дирекционному углу предыдущей стороны плюс 180° и минус горизонтальный угол, справа по ходу лежащий. Следовательно,

 

a _BC = a _AB + 180 ° - b ₁

a _CD = a _BC + 180 ° - b ₂

 

Вычисляем в столбик,

a _AB ------ 49°40,2’

+ 180°

------------

229°40,2’

- 189°59,2’

------------

a _BC ------ 39°41,0’

+ 180°

------------

219°41,0’

- 159°28,0’

a _CD ------ 60°13,0’

Задача 2. Найти координаты x_C и y_C точки C (рис. 1), если известны координаты x_B = -14,02 м и y_B = +627,98 м точки B, длина (горизонтальное проложение) d_BC =239,14м линии BC и дирекционный угол a _BC = 39°41,0’этой линии.

Координаты точки C вычисляются по формулам:

 

x_C = x_B + D x_BC

D x_BC = d_BC * cos a _BC

y_C = y_B + D y_BC

D y_BC = d_BC*sin a _BC

 

Таблица

xB + DxBC	-14,02 +184,04		yB + DyBC	+627,98 +152,70
xC	+170,02		yC	+780,68

 

Задание 3

Составление топографического плана строительной площадки.

По данным полевых измерений составить и вычертить топографический план строительной площадки в масштабе 1:2000 с высотой сечения рельефа 1 м.

Работа состоит из следующих этапов: обработка ведомости вычисления координат вершин теодолитного хода; обработка тахеометрического журнала; построение топографического плана.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. Для съемки участка на местности между двумя пунктами полигонометрии ПЗ8 и ПЗ19 был проложен теодолитно-высотный ход. В нем измерены длины всех сторон (рис. 2), а на каждой вершине хода – правый по ходу горизонтальный угол и углы наклона на предыдущую и последующую вершины. Результаты измерений горизонтальных углов и линий сведены в таблицу 1. Результаты тригонометрического нивелирования сведены в таблицы 3 и 4.

 

Рис. 2. Схема теодолитно-высотного хода съемочного обоснования

 

Таблица 1 . Результаты измерений углов и длин сторон хода

Номера вершин хода	Измеренные углы (правые)		Длины сторон (горизонтальные проложения) ,м
	°	‘
ПЗ 8	330	59,2	263,02
I	50	58,5
			239,21
II	161	20,0
			269,80
III	79	02,8
			192,98
ПЗ 19	267	08,2

 

Измерение углов производилось оптическим теодолитом 2Т30 с точностью отсчетов по шкаловому микроскопу 0,5’.

2. Координаты полигонометрических знаков ПЗ8 и ПЗ19 (т. е. начальной и конечной точек хода):

x_ПЗ8 = -14,02;x_ПЗ19 = +170,02

y_ПЗ8 = +627,98;y_ПЗ19 = +780,68

дирекционный угол a ₀ направления ПЗ7 – ПЗ8 = 49 ° 40,2’

дирекционный угол a _n стороны ПЗ19 – ПЗ20 = 60 ° 13,0’

3. Отметки пунктов ПЗ8 и ПЗ19 принимаем условно согласно варианту

ПЗ8 – 149,149 м,

ПЗ19 – 152,431 м.

4. При съемке участка были составлены абрисы (рис. 3 и рис. 4. методических указаний)

Обработка ведомости вычисления координат вершин теодолитного хода (таблица 2)

Увязка углов хода

Значения измеренных углов записываем в графу 2 ведомости вычисления координат (табл. 2). В графе 4 записываем исходный дирекционный угол a ₀ (на верхней строчке) и конечный дирекционный угол a _n (на нижней строчке). Вычисляем сумму å b _пр измеренных углов хода. Определяем теоретическую сумму углов:

 

Σβ_т =α₀–α_n+180°*n

 

где n – число вершин хода.

Находим угловую невязку

 

f _b = å b _пр - å b _т

 

Допустимая величина

 

f_βдоп=±1√n

Невязка f _b не превышает допустимой величины, поэтому распределяем ее с обратным знаком поровну на все углы хода с округлением значений поправок до десятых долей минут. Исправленные этими поправками углы записываем в графу 3 ведомости. Сумма исправленных углов должна равняться теоретической.