11.3. Камеральні роботи при теодолітному зніманні

Камеральні роботи складаються з двох етапів:

1 — перевірка польових журналів із записами результатів вимірювання; повторне обчислення координат точок теодолітного ходу, розглянутого у 7.2; складання схеми теодолітного ходу (ходів) з орієнтуванням відносно сторін світу, на яку наносять також пункти геодезичних мереж, до яких здійснювалась прив’язка ходу;

2 — побудова (складання) плану місцевості за даними знімання.

План місцевості викреслюють на аркуші доброякісного креслярського паперу або планшеті. Розмір аркуша обирають таким, щоб накреслити план всієї території в заданому масштабі.

Роботи зі складання плану здійснюють в такій послідовності:

• побудова координатної сітки;

• нанесення точок теодолітного ходу (полігону) за обчисленими прямокутними координатами;

• нанесення предметів місцевості (ситуації).

Побудову координатної сітки у вигляді системи квадратів зі сторонами 4, 5, 8 або 10 см виконують за допомогою поперечного масштабу, циркуля-вимірника, штангенциркуля або спеціальних лінійок: коорди­натної лінійки Дробишева, лінійки ЛВЛ (лінійка велика латунна). Найсучаснішою є побудова сітки координатографом.

Для побудови координатної сітки з невеликою кількістю квадратів і стороною квадратів 4 або 5 см використовують штангенциркуль (або циркуль-вимірник). За їх допомогою на аркуші паперу проводять олівцем під довільним кутом дві діагональні прямі і від точки їх перетину відкладають на кожному з чотирьох напрямків рівні відрізки. Кінці відрізків з'єднують між собою і одержують прямокутник ABCD (рис. 11.4,а). На сторонах цього прямо­кутника за допомогою циркуля-вимірника (або штангенцир­куля) відкладають (рис. 11.4,б) рівні відрізки (4, 5 або 10 см), наколюючи їхні кінці голкою циркуля. З'єднуючи наколи на протилежних сторонах прямокутника прямими лініями, одержують координатну сітку. Правильність побудованої сітки контролюють (рис. 11.4, в, г) вимірюванням кож­ної сторони квадратів та їх діагоналей (діагональ квадрата із сторонами 10 см дорівнює 14,14 см). Відхилення контрольних значень від заданих не повинні перевищувати ± 0,2 мм.

Координатну сітку 50×50 см зі стороною квадратів 10 см легко будувати за допомогою лінійки Дробишева (рис. 11.5,а). Вона має шість віконець з відстанню у 10 см; їх внутрішні скошені краї є дугами кіл з радіусами відповідно 10, 20, 3О, 40 і 50 см. Правий торцевий край лінійки є дугою кола радіусом 70,711 см. Центром цих кіл є кінець штриха на скошеному краї першого віконця.

Для побудови координатної сітки поблизу нижнього краю аркуша паперу (рис. 11.5, б) кладуть лінійку і вздовж скошеного її ребра олівцем проводять пряму. Зміщують лінійку так, щоб прокреслену пряму було видно посеред кожного віконця. Вздовж скошених країв віконець прокреслюють короткі риски, які відмічають на лінії точки А, В та інші, потрібні для побудови сітки. Сумістивши початковий штрих лінійки з точ­кою А і повернувши лінійку навколо неї приблизно на 90° (у на­прямку на точку С), знов прокреслюють короткі риски (рис. 11.5, в). Потім суміщують початковий штрих лінійки з точкою В (рис. 11.5, г) і засікають дугоподібним кінцем лінійки верхню в напрямку на точку С риску, одержуючи ліву верхню вершину квадрата. Аналогічно будують праву верхню вершину квадрата D (рис. 11.5, д, е). Контролюють довжину сторони CD, для чого суміщають початковий штрих лінійки з точкою С і дивляться, чи проходить скошений край шостого віконця через точку D (рис. 11.5, є). Якщо проходить, то вказаним вище прийомом прокреслюють вертикальні риски в напрямку лінії CD. З'єднуючи між собою вершини А, В, С і D та риски на протилежних сторонах побудови, одержують координатну сітку.

Техніка побудови координатної сітки лінійкою ЛВЛ така ж, як і при використанні лінійки Дробишева, але відстані між віконцями на лінійці дорівнюють 8 см.

Контроль правильності побудови координатної сітки за допомогою лінійок Дробишева та ЛВЛ проводять так само, як і при використанні штангенциркуля і циркуля-вимірника.

Координатні сітки будують також за допомогою координатографів: польових або стаціонарних. Перші з них використовують в експедиційних умовах, а стаціонарні — у цехах великих геодезичних і картографічних підприємств. Координатографи дозволяють одночасно з побудовою координатної сітки наносити на план різні точки ситуації за їхніми координатами. У геодезичне і картографічне виробництво нині широко впроваджені автоматичні координатографи, які є системою, що складається з координатографа, обчислювальної машини, допоміжного устаткування для введення та виведення інформації, пульта керування та інструментів для графічного відтворення плану (креслярського пера, гравірувальних різців тощо).

Рис. 11.4 Побудова координатної сітки за допомогою штангенциркуля та поперечного масштабу.

Точність побудови координатної сітки звичайним координатографом характеризується середньою квадратичною похибкою 0,05 мм, високоточним автоматичним координатографом — 0,03 мм.

Якщо координатографів немає, точки геодезичної основи наносять вручну за допомогою циркуля-вимірника і поперечного масштабу.

Рис. 11.5 Побудова координатної Рис. 11.6Нанесення полігона сітки за допомогою лінійки на план

Дробишева

Нанесення точок полігона за обчисленими прямокутними координатами можна здійснити за допомогою циркуля-вимірника і масштабної лінійки або координатографа з такою ж точністю, як і при побудові за допомогою координатної сітки.

Роботу починають з оцифровування ліній координатної сітки, тобто надання їм цифрових значень з урахуванням значень координат точок полігону, площі відзнятої території, масштабу плану і розмірів квадратів сітки. Спочатку визначають протяжність полігона S вздовж осей XX та YY. Вона буде дорівнювати різниці найбільшої і найменшої за значеннями координат, якщо вони мають однакові знаки або сумі найбільшого додатного та найбільшого від’ємного значень координат, якщо знаки їх різні. Так за даними таблиці 7.1 S_x=15,35+109,85=125,20, S_y=175,85-100,00=75,85. Встановлені розміри дають змогу розмістити полігон симетрично відносно центральної частини сітки і обрати значення її координатних ліній, враховуючи різницю координат, довжину сторін квадратів сітки і вимогу, щоб значення ліній сітки були круглими числами. Якщо довжина сторони квадрата 4 см, то в масштабі 1:1000 її довжина дорівнюватиме 40 м, а тому і значення ліній сітки будуть відрізнятися на 40 м і збільшуватись вздовж осей XX і YY за напрямками, прийнятими в системі прямокутних координат (результати оцифрування ліній сітки за координатами, наведеними в табл. 7.1 див. на рис. 11.6).

Для нанесення точок полігону на план спочатку визначають за їх координатами квадрат сітки, в якому розміститься точка. Потім за допомогою вимірника і поперечного масштабу на протилежних сторонах визначеного квадрата сітки відкладають у масштабі різниці між координатами відповідної лінії сітки і точки полігона (див. визначення положення точки 3 на рис. 11.6). Перетин ліній, прокреслених через намічені кінці відкладених відрізків, відповідає положенню точки полігона (його вершини).

Перевірку правильності нанесення двох сусідніх точок здійснюють вимірюванням відстані між ними. Її довжина не повинна відрізнятись від записаної у відомості обчислень координат на величину більшу за 0,2 мм. Правильність побудови всього полігону перевіряють вимірюванням транспортиром кутів між його сторонами і порівнянням результатів з даними відомості.

Нанесення ситуації на план здійснюють відносно сторін і вершин теодолітного ходу відповідно абрису. При цьому застосовують транспортир, масштабну лінійку (поперечний масштаб) і циркуль-вимірник. Методика нанесення залежить від способів, якими позначалося положення предметів місцевості під час знімання. При цьому рекомендовано такий порядок роботи: спочатку наносять точки, зняті способом створів, потім — способами перпендикулярів, полярних координат, кутових і лінійних засічок.

Під час нанесення на план елементів місцевості, знятих способом створів (див. рис. 10.1 та 11.3), вимірником відкладають в масштабі вздовж відповідної сторони ходу від її початкової вершини відстані до основи перпендикуляра; в отриманих точках транспортиром визначають напрям перпендикулярів, на яких відмічають їхню довжину. Через кінцеві точки всіх перпендикулярів прокреслюють контурну лінію. Перпендикуляри можна побудувати і за допомогою вивіреного трикутника.

Під час нанесення місцевих точок полярним способом (див. рис. 10.1,а та 11.3) суміщають центр транспортира з вершиною ходу, яка слугуватиме полюсом, а нульовий діаметр транспотира — зі стороною ходу. Потім відкладають виміряні на місцевості кути, прокреслюють напрями, вздовж яких намічають за даними абрису положення знятих точок, враховуючи масштаб плану. Роботу прискорює використання транспортира-тахеографа (про нього йдеться у наступному розділі).

Для нанесення точок ситуації, знятих способом кутових засічок (див. рис. 10.1,б та 11.3), напрями, перетин яких визначає положення місцевої точки, визначають вимірюванням кутів транспортиром з відповідних вершин теодолітного ходу. Шукана точка знаходитиметься на перетині прокреслених напрямів.

Нанесення на план точок, знятих способом лінійних засічок ґрунтується на знаходженні точки перетину двох сторін трикутника, створеного базисною лінією (наприклад, лінія ab на рис. 10.1,в), відміченою на стороні ходу і двома відстанями від кінців базисної сторони до точки, положення якої визначається (див. також рис. 11.3). Для цього одну голку вимірника, розхил якого відповідає виміряній довжині однієї сторони трикутника, суміщають з певною базисною точкою, другою голкою (олівцем, який її замінює) прокреслюють невелику дугу у місці, де передбачається положення знятої точки. Дії повторюються з іншої базисної точки. Перетин прокреслених дуг відмічає положення шуканої точки. Контролем слугуватиме визначене положення знятої точки за довжиною побудови довільного перпендикуляра до базисної лінії (mM на рис. 11.1)

Під час нанесення предметів місцевості на план усі допоміжні креслення виконують тонкими лініями олівцем. Значення кутів і віддалей, наведених в абрисі, на плані не подають. Самі предмети зображують встановленими умовними позначеннями.

Основний недолік камерального складання плану — майже безконтрольне виконання роботи, за виключенням випадків, коли положення окремих точок місцевості визначається з різних знімальних станцій. Перевірку нанесення важливих предметів місцевості здійснюють повторним виконанням процесу встановлення їх положення. Така ситуація вимагає від виконавця великої уваги і ретельності під час складання плану. Бажаним є звірення складеного плану з місцевістю.

Отриманий план оформлюють у відповідності з вимогами виробництва.

Контрольні запитання:

15. Які складові теодолітного знімання?

16. Як вимірюють довжину ліній на місцевості під час теодолітного знімання?

17. Яким способом здійснюють визначення місцерозташування предметів місцевості?

18. В яких випадках застосовують екер?

19. Що таке абрис теодолітного знімання?

20. В якій послідовності відбуваються роботи зі складання планів за результатами теодолітного знімання?

21. Які приладдя використовують під час складання топографічного плану?