3. Создание плановой основы

Плановая основа создается проложением замкнутого теодолитного хода. Количество вершин зависит от количества студентов в бригаде. Если в бригаде 6 человек, то прокладывается многоугольник из 6 вершин. Сначала выполняется рекогносцировка местности, то есть выбирается местоположение точек, так чтобы между соседними точками была хорошая видимость, определяются границы съемки участка, ситуация и рельеф, подлежащие съемке, методы их съемки. Точки на местности закрепляются временными знаками: деревянными колышками, металлической трубой, костылем, окраской на твердом покрытии, выходе камня и т. п. Для облегчения отыскания точки на мягком грунте ее окапывают канавкой.

Запрещается устанавливать (закреплять) пункты теодолитного хода на проезжей части дороги или на дорожках для пешеходов.

Углы поворота измеряются теодолитом, длины  мерной лентой в прямом и обратном направлениях.

Приборы и принадлежности: теодолит, штатив, отвес, две вешки, колышки для закрепления вершин хода, топорик или молоток, стальная рулетка с миллиметровыми делениями РС-20, 30, 50 м или тесьмяная рулетка 50 м, комплект из 5 стальных шпилек; микрокалькулятор, журналы для измерения горизонтальных углов и длин линий.

Порядок работы на станции:

- центрирование теодолита, установка теодолита над точкой так, чтобы центр горизонтального лимба находился на отвесной линии, проходящей через вершину измеряемого угла. Центрирование выполняется с помощью нитяного или оптического отвеса;

- нивелирование теодолита. Первое условие поверки;

- установка яркости сетки нитей. Прикрыть зрительную трубу белой бумагой, вращением окулярного колена установить яркость сетки нитей;

- измерение горизонтальных углов. Измеряют правые или левые углы поворота. Если полигон пронумерован по ходу часовой стрелки, то измеряются внутренние правые углы. В задних и передних точках устанавливают вешки. Далее зрительная труба наводится на вешку, установленную в передней точке, и при этом перекрестие сетки нитей наводится на низ вешки и по отчетному устройству снимают отсчет по лимбу горизонтального круга. Затем зрительная труба наводится на низ вешки, установленной в задней точке и снимают отсчет. Результаты записывают в полевой журнал. Это измерение называется первым полуприемом пусть при положении КЛ. Далее трубу переводят через зенит, алидаду поворачивают на 180 градусов и второй раз измеряют угол, т.к. каждый угол измеряется двумя полуприемами. Из полученных значений вычисляют среднее значение угла. Разность значений не должна превышать двойную точность теодолита.

Часто во втором полуприеме углы измеряют при ориентированном лимбе. Для этого совмещаются нулевой штрих отсчетного устройства и лимба, после чего вращением лимба наводят трубу на переднюю точку хода. В журнал записывают 0º 00 00. Затем вращением алидады наводят трубу на заднюю точку измеряемого угла и берут отсчет по лимбу – он равен величине измеряемого угла.

А

В

С

Рис. 1. Схема измерения горизонтального угла.

Таблица 4. Журнал измерения горизонтального угла.

Номер станции	Точка наблюдения	Отсчеты по горизонтальному кругу	Угол	Средний угол
КЛ
В	С	187º 45 00	122º 3000
	А	65º 1500
	КП			122º 3000
В	С	0º 00 00	122º 30 00
	А	122º 30 00

На результат измерения угла оказывает влияние неточности центрирования теодолита и установки наблюдаемой вешки. Вешку следует устанавливать в центре знака, теодолит центрировать над точкой, при снятии отсчета сетку нитей наводить строго на низ вешки, и не прокладывать слишком короткие стороны.

Таким образом, измеряются все углы поворота теодолитного хода. После измерения всех углов поворота полигона вычисляется сумма измеренных углов и выполняется контроль полевых измерений. Сумма теоретических углов для замкнутых теодолитных ходов определяется по формуле ∑_теор=180⁰(n-2). Угловая невязка вычисляется по формуле:

f_β = ∑β_прак – ∑β_теор

и допустимая угловая невязка не должна превышать: доп.f_β = 1'√ n , где n - количество углов.

- измерение дирекционного угла. Дирекционный угол начальной стороны принять равным магнитному азимуту этой линии, определенному по буссолью. На лимбе горизонтального круга теодолита устанавливают 0⁰00^/, затем закрепляют закрепительный винт алидады и открепив закрепительный винт лимба производят ориентирование по буссоли, т.е. черная сторона стрелки должна показывать строго на север, при этом отсчет по горизонтальному кругу будет равен нулю, далее закрепляют закрепительный винт лимба и, открепив закрепительный винт алидады, зрительную трубу наводят на следующую точку хода, снимают отсчет по горизонтальному кругу (следует не путать закрепительные винты алидады и лимба, при закрепленном винте лимба отсчет по горизонтальному кругу не меняется). Приняв α_1.2= А_маг, вычисляют дирекционные углы остальных сторон по измеренным горизонтальным углам.

Рис. 2. Измерение магнитного азимута.

- измерение вертикальных углов и вычисление угла наклона. Для этого при положении КЛ зрительную трубу наводят на метку, соответствующую высоте инструмента. Снимают отсчеты по вертикальному кругу при круге КЛ и КП. Далее вычисляют МО и угол наклона  по формулам:

(3)

 = КЛ-МО (4)

Результаты вычислений записываются в журнал.

Таблица 5. Журнал измерения МО и угла наклона.

Номер станции	Точка наблюдения	Отсчет по вертикальному кругу КЛ	Отсчет по вертикальному кругу КП	МО	Угол наклона
В	С	2º 25 00	-2º 2300	0º 01 	2º 2400
	А	- 0º 2500	0º 24	- 0º 030	- 0º 2530

- измерение расстояний. Вначале производят осмотр рулетки (ленты), шпилек. Разматывать ленту (рулетку) следует осторожно, чтобы не закручивалась, не образовывались петли и перегибы, иначе полотно может надломиться или сломаться. Разматывать ленту вдвоем: один, держа в руке конец полотна, медленно отходит, внимательно следя за правильным положением ленты, другой осторожно и медленно вращает кольцо, постепенно освобождая ленту. Запрещается снимать с кольца ленту витками, так как это ведет к образованию петель.

Развернутую ленту (рулетку) укладывают на землю и осматривают:

нет ли надломов, трещин, изгибов, надежно ли прикреплены ручки. Если обнаружатся изгибы, то выпрямить. В противном случае в процесс работы может быть разрыв. Погнутые шпильки выпрямить и проверить соответствие толщины шпильки и выреза в ленте.

2. Пробные измерения длины линии. На концах намеченной для измерений линии (длиной 80-100 м) установить визирные цели (вешки). Линию измеряют два человека. Первый прикладывает нулевой штрих к начальной точке и закрепляет ленту шпилькой. Второй по команде первого укладывает ленту в створ, встряхивает ее, натягивает «от руки» с силой и закрепляет шпилькой. И далее весь процесс повторяют. В конце линии между последней шпилькой и конечной точкой измеряют остаток r с точностью 1 см. При измерении стальными рулетками концы мерного прибора фиксируют на мягком грунте гвоздями или шпильками, а на твердом покрытии дорог – прочерчиванием.

Длина линии

D=nl₀ + r, (5)

где n – число укладок, l₀ – номинальная длина мерного прибора, r – остаток.

Линию измеряют в прямом D_пр и обратном D_обр направлениях. Разность ΔD=|D_пр -D_обр| не должна превышать 1/1000 измеряемой длины. Если условие выполнено, то вычисляют среднее значение D_ср=( D_пр +D_обр)/2 до 1см. В противном случае измерение повторяют.

При измерениях с нормативной точностью 1/1000 поправки в длину линии D за компарирование и температуру не учитывают.

3. Вычисление горизонтального проложения. Горизонтальное проложение линии вычисляют по значениям длины линии и угла наклона на местности по формуле:

d=DCos ν (6)

Таблица 6. Журнал измерения расстояний.

Линия	Dпр	Dобр	Dср	Угол наклона	Горизонтальное проложение
В-С	321,81	321,79	321,80	2º 2400	321,8
В-А	377,58	377,62	377,60	- 0º 2530	377,60.

-вычисление координат точек плановой основы. Вычисления координат точек теодолитного хода производят в специальной ведомости (табл. 7). (Аналогичная работа выполнялась во время изучения теоретического курса Геодезия 1).

Порядок вычислений:

1. Из журнала измерения горизонтальных углов (табл. 4) в 2 графу ведомости вычисления координат (Таблица 7) выписывают измеренные углы. В графу 4 выписывают дирекционный угол линии 1-2, измеренный с помощью буссоли. В графу 6 выписывают из журнала линейных измерений (табл. 6) горизонтальные проложения. В графы 9-10 выписывают заданные координаты точки 1.

2. Вычисляют угловую невязку fβ=∑β_ИЗМ-180(n-2) и допустимую по доп.f _β=1'√n, и записывают их в ведомость под итоговой чертой.

3. Если f_β≤доп.f_β, вычисляют поправки к измеренным углам и записывают их в графу 2. Невязка f_β распределяется с обратным знаком поровну на все β_ИЗМ, но сумма поправок должна быть равна - f_β.

4. Вычисляют β_ИСПР, графа 3, как измеренный угол плюс поправка.

Контроль: ∑β_ИСПР=180(n-2).

5. По исправленным углам вычисляют дирекционные углы последующих линий, графа 4: дирекционный угол последующей линии равен дирекционному углу предыдущей линии плюс 180⁰ и минус исправленный угол. Так α_2-3=α_1-2+180⁰–β_2испр, и т. д. Контролем служить получение в конце исходного значения дирекционного угла.

6. По дирекционным углам вычисляют румбы графа 5. 7. Вычисляют приращения координат через дирекционные углы (графы 7-8) Δx=dCosα, Δy=dSinα (7)

8. Вычисляют невязки: f_x=∑Δx, f_y=∑Δy, f_P=√f_x²+f_Y² и записывают под чертой.

9. Если невязка в периметре хода f_P≤ Р/1000 (периметр хода Р =∑d), то вычисляют поправки к приращениям координат. Для этого невязки f_x и f_y распределяют с обратным знаком на все приращения пропорционально длинам линий: -f_xd_i/P, -f_yd_i/P, d_i –длина i-овой линии.

Поправки, округленные до 1 см, записывают в графах 7 и 8 над вычисленными приращениями. Контроль: суммы поправок должны равняться -f_x и -f_y.

10. По исправленным приращениям (вычисленное приращение плюс поправка с учетом знака) и исходным координатам точки 1 вычисляют координаты точек теодолитного хода, графы 9 и 10: координата последующей точки равна координате предыдущей точки плюс исправленное приращение. Контроль: в конце должно быть замыкание хода.

- составление плана. А для составления плана по протяженности участка по оси абцисс и ординат надо определить размер листа. Далее вычертить координатную сетку нанести точки по координатам. (Повтор практической работы по Геодезии 1).

Таблица 7. Ведомость вычисления координат.

№№ то- чек	Измеренные углы	Исправлен- ные углы	Дирекцион ные углы	Румбы	Длина линии	Вычисленные Приращения		Исправленные приращения		Координаты
						+∆X	+∆Y	+∆ X	+∆ Y	X	Y
6	-1
1	1230421	1230411					+16			500	1000
			760 501	СВ: 760 501	321,80	+73,30	313,33	+73,30	+313,49
2	113 0101	1130 101				-2	+21			573,3	1313,49
			1430 401	ЮВ: 360 201	377,60	-304,19	223,72	-304,21	+223,93
3	1130 351	1130 351				-1	+15			269,09	1537,42
	-1		2100 051	ЮЗ:300 051	266,30	-230,41	-133,49	-230,42	-133,34
4	1260 021	1260 011				-1	+14			38,67	1404,08
			2640 041	ЮЗ:840 041	255,72	-26,43	-254,33	-26,44	-254,19
5	1290 201	1290 201				-1	+19			12,23	1149,89
			3140 441	СЗ:450 161	340,70	+239,78	-242,04	+239,77	-241,85
6	1140 131	1140 131					+15			252,00	908,04
			300 311	СВ:200 311	264,80	+248,00	+91,81	+248,00	+91,96
1						∑+∆=+561,08 ∑- ∆ =-561,03	+628,86 -629.86	+561,07 -561,07	+629,38 -629,38	500	1000
					Р=1826,92

= 720⁰ 02¹ 720⁰ 00¹ ƒ ∆x = +0.05 ƒ ∆y =-1,00

_теор.=720⁰00.0¹ 720⁰ 00 ¹ ƒ абс=

ƒ_β = +0.2 ¹ 0 ¹ ∆Р/Р:f aбс = 1/3343 ≤1/2000

ƒ_β(доп)= 1¹√6= 2.5¹ ; ƒ_β ≤ ƒ_β(доп)