Как сделать план теодолитной съемки

Обновлено: 06.07.2024

Теодолитная съемка

Теодолитную съемку обычно используют при создании контурных план небольших участков местности. Положение точек относительно опорных точек и сторон в полевых условиях определяют несколькими способами, основными из которых являются следующие.

Способ перпендикуляров

Способ перпендикуляров используют для съемки точек, расположенных на открытой местности вблизи сторон теодолитного хода. Для определения положения углов здания к 1 , к 2 , к 3 достаточно опустить на линию 23 теодолитного хода перпендикуляры и измерить расстояния d 1 , d 2 , d 3 от твердой точки 2 по линии теодолитного хода до оснований перпендикуляров и длины перпендикуляров p 1 , р 2 , р 3 ( рис. 1.20 ).

Способ линейной засечки

Способ линейной засечки используют для съемки точек путем измерения отрезков s 1 , s 2 с точек а и b ( рис. 1-22, а). Точки а и b на линии 12 теодолитного хода выбирают так, чтобы угол засечки при определенной точке К был в пределах 30-150°, отрезки s 1 , s 2 не превышали 50 м. На плане сначала получают точки а и b , из этих точек как из центров радиусами s 1 и s 2 в масштабе плана проводят дуги окружностей, пересечение которых дает положение точки К на плане.

Способ полярных координат

Способ полярных координат является наиболее используемым при съемке точек. Принимая точку теодолитного хода 1 за полюс ( рис. 1.22, б ), а линию 12 — за полярную ось, теодолитом, установленным над точкой 1, одним полуприемом измеряют угол βi, а дальномером, лентой или рулеткой — отрезок s_i . В таблице 8 приведены максимальные расстояния в способе полярных координат при выполнении теодолитной съемки .

Способ угловой засечки

Способ угловой засечки используют при съемке удаленных труднодоступных местных предметов (трубы, шпили, антенны и т. п.). Определяемая, точка получается путем пересечения направлений из двух и более точек теодолитного хода (для контроля — не менее чем с трех направлений). Углы β 1 и β 2 ( рис. 1.22, в ) измеряют теодолитом, при этом угол γ при определенной точке Т должен быть в пределах 30-150° (наилучшая засечка при γ = 90°).

Способ створов

Способ створов обычно применяют при внутриквартальной съемке, когда съемка основных контуров выполнена. Створом может быть линия, сочиняющая две твердые точки или два твердых контура (рис. 1.22, г). Путем линейных измерений на линии створа получают точки В', С', из которых линейной засечкой (или другим способом) получают снимаемую точку. Кроме cъемки всех точек ситуации для уточнения составленного плана выполняют обмеры по фасадам всех строений, заборам и т. п. На перекрестках проездов измеряют диагональные расстояния между углами кварталов и ширину проездов. Контрольные промеры делают между смотровыми колодцами подземных коммуникаций, мачтами, столбами воздушных линий связи и т. п.

При теодолитной съемке заполняется абрис — схематический чертеж, на котором изображают вершины и створы теодолитного хода, снятую с них ситуацию, записывают результаты угловых и линейных измерений ( рис. 1.23 ). Абрис составляют непосредственно во время съемки. При составлении абриса на нескольких листах должно быть перекрытие изображения, т. е. последующий лист должен начинаться с точек, которыми закончился предыдущий. Абрис является исходным документом для составления плана теодолитной съемки, поэтому его нужно составлять четко, аккуратно, чтобы при его использовании не было разночтений и неопределенностей.

Рис. 1.23 Абрис теодолитной съемки

Камеральные работы

На листе плотной бумаги с помощью координатографа, линейки Ф. В. Дробышева или другим методом строят прямоугольную сетку квадратов со сторонами 100 мм. Наиболее доступным способом построения сетки является проведение через поле листа двух диагоналей, от пересечения которых откладывают одинаковые отрезки. Соединив концы отрезков, получают прямоугольник, на сторонах которого откладывают стороны квадратов, при этом квадраты должны располагаться так, чтобы после их оцифровки изображение теодолитного хода и снимаемого участка было примерно в середине листа бумаги. По координатам наносят точки теодолитного хода, а затем (по данным абриса составляют план, используя условные знаки для планов данного масштаба.

Цель работы: Составление плана полигона по координатам, приведенным в таблице №1. Нанесение ситуации на план (полигон) по данным абриса.

Приборы и оборудование: линейка Дробышева Ф.В; металлический транспортир с поперечным масштабом; линейка; угольник; циркуль; журнал лабораторных работ.

Измеряемые параметры: координаты опорных точек полигона; длины сторон полигона; определение местоположения ситуационных точек абриса.

Краткие указания по выполнению работ

Составлению плана полигона по координатам предшествуют работы по определению требуемого размера бумаги и построение координатной сетки при помощи линейки Дробышева (ЛТ-1)

Рис. 3.1 Линейка Дробышева (ЛТ-1)

Определение требуемого размера бумаги

При накладке полигона по координатам нужно определить требуемый размер бумаги. Для этого, пользуясь ведомостью координат, определяют размеры полигона, т.е. находят наибольшее его протяжение по оси абсцисс и по оси ординат. Сумма абсолютных величин по оси абсцисс и по оси ординат дадут протяжение полигона по оси абсцисс и оси ординат.

В нашем примере (см. ведомость координат, табл.1):

+Х_max=135,38 и -Х_max= -18,56

Размеры полигона будут равны по оси абсцисс 153,94 м и по оси ординат +251,21 м.

При масштабе плана 1:500, в 1 см -5 м, по оси абсцисс - 153,94:5=30,8 см; по оси ординат - 251,21:5=50,3 см. Разделив размеры полигона по оси Х и Y на длину стороны квадрата, выраженную в масштабе плана (10 см), получим число квадратов сетки по осям Х и Y (остаток округляют до ближайшего большего целого значения).

Число квадратов по оси Х: 153,94:50=3,08 ?3,0; по оси Y: 251,25:50=5,03 ?5,0

Число квадратов координатной сетки составит 3х5=15. Для построения такой сетки с учетом полей для надписи и подписи потребуется лист чертежной бумаги формата А-3 (420х594 мм).

Построение координатной сетки

Линейка Дробышева имеет 6 окошек. Середина прямого скошенного края в первом окошке означает начало отсчета - 0. Скошенные края остальных окошек являются дугами окружностей с размерами радиусов 10, 20, 30, 40 и 50 см. считая от нуля первого окошка. Скошенный край конца линейки является дугой окружности радиуса 70,711 см. При помощи такой линейки можно строить сетку из 12,15,20 или 25 квадратов.

Порядок построения координатной сетки из 15 квадратов

*отступают от нижнего края листа бумаги на 5 см и проводят по скошенному краю линейки тонкую линию (рис.3.2, положение I);
*кладут на эту линию линейку Дробышева так, чтобы нулевой штрих первого окошка совпал с линией, а в остальных была видна прочерченная линия, и проводят по скошенным краям шести окошек короткие черточки. В результате получится на нижней линии шесть точек (0,1,2,3,4 и 5) и пять (5 интервалов) по 10 см каждый. Эту линию, состоящую из пяти интервалов, принимаем за базис. Его положение при дальнейших построениях остается неизменным.

Рис. 3.2 Схема построения координатной сетки с помощью металлической топографической линейки Дробышева. I, II, III, IV, V, VI - последовательность применения линейки Дробышева

*прикладывают на глаз перпендикулярно линейку нулевым штрихом первого окошка к точке 0 на нижней линии и по скошенным краям прорезей прочерчивают еще три дуги (1,2,3 - положение линейки II, рис.3.2.);
*прикладывают линейку так, как показано на рис.3.2 (положение III), совмещая середину первого выреза с точкой 4. По скошенному краю выреза 5 прочерчиваем дугу так, чтобы она пересеклась с дугой 3 (положение линейки II). Точка пересечения этих дуг будет вершиной прямоугольного треугольника, один катет которого равен 30 см, второй 40 см и гипотенуза 50 см;
*прикладывают линейку перпендикулярно первому положению так, чтобы нулевой штрих первого окошка совпал с точкой 5 (положение IV, рис.3.2.), и прочерчиваем по краям вырезов еще три дуги (1,2,3 - положение IV). Приложив линейку нулевым штрихом первого окошка к точке 1 а нулевым штрихом шестого окошка к точке 3 второго перпендикуляра (положение V, рис.3.2.), находим вершину второго прямоугольного треугольника;
*соединяют вершины первого и второго треугольников прямой линией и разделив ее на отрезки по 10 см, получим правильный прямоугольник. Затем соединив прямыми линиями одноименные точки противолежащих сторон этого прямоугольника, получим нужную нам сетку координат 3х5=15 квадратов (положение VI).

Для контроля построенной сетки сравнивают стороны или диагонали квадратов. Допустимая погрешность построения ±0,2 мм.

Составление плана по координатам

После построения сетки устанавливают начало координат и надписывают координаты с таким расчетом, чтобы весь полигон поместился симметрично относительно краев листа бумаги. Затем пользуясь ведомостью координат, приступают к нанесению на план точек вершин полигона. (рис3.3).

Для примера рассмотрим нанесение на план 1 и 2 точек вершин полигона. Из ведомости (№1) находим, что координаты точки 1 равны: х = +58,04 м; у = +58,04 м. От начала координат (в данном случае Х=0 и Y=50) откладываем в установленном масштабе по оси абсцисс (вертикальная ось) + 58,04 м (вверх) и по оси ординат (горизонтальная ось) +58,04 м (вправо). Через полученные точки проводим линии параллельно осям координат, пересечение этих линий дает положение искомой точки 1.

Для построения точки 2 от начала координат по оси иксов откладывают +135,38 м, а по оси игреков +182,23 м. Пересечение линий, проведенных через полученные точки параллельно осям координат, даст положение точки 2. Правильность нанесения точек на план проверяем измерением расстояния между точками 1-2. Оно должно соответствовать расстоянию между этими точками по ведомости координат. Точно так же наносим все остальные точки и проверяем правильность их нанесения. Вершины углов полигона (точки съемочного обоснования) закрепляют тушью.

Нанесение ситуации на план по данным абриса

После нанесения на план точек съемочного обоснования (I, II, III и IV, рис.3.3.), с которых на местности производилась съемка, приступают к нанесению ситуации. Для этого при помощи циркуля, транспортира, угольника и линейки все подробности съемки переносятся в установленном масштабе (1:500) с абриса (рис.3.4.) на план. (рис.3.3.). При съемке подробностей использованы методы: прямоугольных и полярных координат, прямых угловых и линейных засечек, метод створов.

Оформление плана

На плане вершины квадратов сетки закрепляют зеленой тушью крестообразными черточками длиной по 6 мм. Полученную таким образом координатную сетку оцифровывают в абсолютной зональной или произвольной системе прямоугольных координат.

Оформление плана производят после проверки правильности построения контуров местности. На план наносят в карандаше условные знаки с соблюдением их размеров и начертания согласно действующим условным знакам для планов масштаба 1:500.

Все линии на плане вычерчивают толщиной 0,15 мм. Исключения составляют линии, толщина которых предусмотрена “Условными знаками”. Сетку квадратов полностью не вычерчивают, обозначают лишь крестиками 6х6 мм их вершины. Полностью оформленный план в карандаше обводят тушью, соблюдая требования “Условных знаков”. См. оформление плана.

В 1 см 5 метров

Сплошные горизонтали проведены через 0,5 м

Система высот Балтийская

Библиографический список

1. Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000; 1:2000; 1:1000; 1:500. Утверждены ГУГК при Совете Министров СССР 25 ноября 1986г. М.
2. Панкин И.А., Седун А.В. Практические работы по геодезии. М.: “Геодезиздат”, 1960. 232 с.
3. Хейфец Б.С., Данилевич Б.Б. Практикум по инженерной геодезии. М.: “Недра”, 1979. 332 с.
4. Федотов Г.А. Инженерная геодезия. М.: “Высшая школа”, 2002. 464 с.

Рис. 3.3 Полигон с вершинами I, II, III и IV

2. Теодолитная съемка

Это совокупность полевых измерений
выполняемых теодолитом и другими
инструментами для получения контурного
плана местности.

3. Для построения контурного плана необходимо:

4. Вычерчивание и оцифровка координатной сетки

План теодолитной съемки строится в
масштабе 1:1000.
Сетку квадратов, в зависимости от масштаба
плана, строят размерами 40 х 40 см или 50 х 50
см со стороной квадрата 10 см. Построение
сетки квадратов производится с
помощью линейки Дробышева либо с
помощью полевого координатографа.
Необходимое количество квадратов сетки
рассчитывают, исходя из полученных знаний
координат вершин теодолитного хода

По полученным координатам точек на листе формата
А3 строится теодолитный ход. Для этого проводят
две диагонали листа и из точки пересечения
одинаковым раствором циркуля отмечают на них
четыре точки, отстоящие от краёв листа на 2-3 см.
Соединив эти точки, получают прямоугольник –
основу для построения координатной сетки.
Диагонали стирают. На сторонах прямоугольника
откладывают отрезки по 10 см и соединяют их
прямыми линиями. Проверяют измерительным
циркулем равенство сторон квадратов 10
сантиметрам, а также равенство между собой
диагоналей квадратов.

7. Рис.1

8. Нанесение ситуации местности

Для нанесения ситуации относительно сторон полигона вынести на
план все объекты местности, используя абрисы. (рис.2) При накладке
ситуации на план расстояния откладываются при помощи циркуляизмерителя и масштабной линейки, а углы – транспортиром. Для
нанесения точек, снятых полярным способом, центр транспортира
совмещают с вершиной хода, принятой за полюс, а нуль транспортира –
с направлением стороны хода. По дуге транспортира откладывают углы,
измеренные теодолитом при визировании на точки местности, и
прочерчивают направления, на которых откладывают расстояния до
точек, указанных в абрисе. Численные записи, нанесённые на абрисе
при полевой съёмке ситуации (значения углов и расстояний) на чертёж
плана участка не выписываются. При построении контуров местности на
плане все вспомогательные построения выполняют тонкими линиями.
Ситуация изображается на плане условными знаками, принятыми для
данного масштаба плана. (рис.3)

Напротив каждой стороны полигона
подписывают её румб (в числителе) и
горизонтальное проложение (в знаменателе)
По окончанию нанесения ситуации все
вспомогательные линии убираются.

Точки теодолитного хода наносятся на план по вычисленным координатам Х и Y с помощью измерителя и линейки. Определяют квадрат, в котором будет находиться данная точка. Например, координаты точки I равны м; м (рис. 2). Точка находится в квадрате, у которого координаты левого нижнего угла равны Х = 1200; Y = 3800.

Число 1200 – это координата южной линии координатной сетки.

На сторонах квадрата слева и справа строятся с учетом масштаба отрезки длиной 34,23 м и ставятся точки k₁ и m₁.

К точкам k₁ и m₁ прикладывается линейка и по ее направлению строится отрезок с учетом масштаба длиной

где 3800 – координата западной линии координатной сетки.

Рис. 2. Построение точек 2, 3 и 4 планово-высотного обоснования

Аналогично строятся другие точки теодолитного хода.

Контроль построения точек теодолитного хода на плане - измеряются все расстояния между точками хода и сравниваются со значениями, записанными в ведомости вычисления координат.

Построение ситуации

Для съемки ситуации в теодолитной съемке применяются следующие способы:

-способ угловой засечки;

-способ линейной засечки;

Результаты измерений наносятся на абрис. АБРИС – это рисунок от руки, на котором нанесена ситуация и результаты ее измерения.

Способ перпендикуляров

На стороне теодолитного хода намечаются токи, в которых восстанавливаются перпендикуляры. От задней точки хода измеряются расстояния до перпендикуляров.

От стороны теодолитного хода измеряются расстояния до объекта. В примере на перпендикуляре показаны четыре измерения. Все расстояния приводятся от стороны хода.

В точках 3 и 4 использован способ перпендикуляров.

Способ угловой засечки

От стороны теодолитного хода измеряются углы, на пересечении лучей находится объект.

Полярный способ

От стороны теодолитного хода измеряется угол и на луче отмеряется расстояние.

3.4.3 Окончательное оформление плана теодолитной съемки

Учебные варианты планов теодолитной съемки выполняются на форматах, которые не соответствуют стандартам на топографическую документацию. Исходя из этого, оформление выполняется в следующей последовательности.

Проводятся тонкие линии (0,2 – 0,4 мм), параллельно координатной сетке. Эти линии ограничивают построенный план со всех сторон и являются внутренней рамкой.

На расстоянии 14 мм от внутренней рамки проводятся толстые линии (1,2 мм). Это внешняя рамка (прил. 1).

Между внутренней и внешней рамками подписываются линии координатной сетки.

Под южной рамкой выполняются надписи: масштаб, вид съемки, фамилии автора работ и преподавателя. Размер шрифта № 4.

Рис. 5. План теодолитной съемки

Работа на калькуляторе CASIO

1. Выбор режима работы

Нажать на клавишу MOUD один раз. На дисплее загорится три символа: COMP, SD, REG. Чтобы выбрать нужный режим, нажимаем на клавиши 1( это COMP), 2 (это SD), 3 (это REG). Нам нужно 1 (COMP).

2. Для работы с угловыми величинами (градусы, минуты, секунды) и их функциями снова необходимо выбрать единицы измерения.

Для этого нажимается клавиша MOUD два раза, пока не появится на дисплее: Deg (1), Rad (2), Gra (3). Нажать на цифровую клавишу 1 или 2 или 3. Нам нужно 1.

3. Получить синус числа: sin 63°52¢ 41² = 0,897859012

Порядок действий: нажимаем по очереди клавиши [sin], число 63, клавишу [°¢²], число 52, клавишу [°¢²], число 41, клавишу [°¢²] и клавишу [ = ]. Получим ответ.

Точно так же поступаем для получения косинуса cos 63°52¢ 41² = 0,440283085

Нажимаем cos, 63, [°¢²], 52[°¢²], 41[°¢²], клавишу [ = ]. Получим ответ.

Обратные действия arc tg (tg -1 ) 56,89476133 = 88,99305526. Это число в градусах. Минут и секунд здесь нет.

Сначала SHIFT, затем [tg -1 ], потом число 56,89476133 и клавишу [ = ]. Получится результат 88,99305526. Это число в градусах. Минут и секунд здесь нет.

Перейти к градусам, минутам и секундам.

На дисплее высвечивается результат 88,99305526. Это число в градусах. Минут и секунд здесь нет.

Число 88, 99305526 должно быть в нижней строке.

Нажимаем клавиши SHIFT, затем [°¢²]. Получается 88° 59¢ 35².

Приложение 3

Пример вычисления тригонометрических функций на калькуляторе

При решении геодезических задач вычисления выполняются на калькуляторе. Прежде, чем взять синус или косинус от значения угла, необходимо минуты перевести в десятые доли градуса. Калькуляторы разных типов имеют различную клавиатуру. Но все они позволяют одним нажатие клавиши перевести минуты в доли градуса.

Например, угол равен 15°34¢.

Единиц измерения углов на калькуляторе нет. Градусы высвечиваются до запятой. После запятой высвечиваются минуты (два знака) и секунды.

Читайте также: