
- •Предисловие
- •Глава 1. Вводная часть
- •§ 1. Предмет и задачи геодезии
- •§ 2. Краткие исторические сведения
- •§ 3. Единицы измерений, применяемые в геодезии
- •§ 4. Фигура и размеры Земли
- •§ 5. Содержание курса и рекомендации по его изучению
- •Глава 2. Топографические карты и планы
- •§ 6. Влияние кривизны Земли на измеренные расстояния
- •§ 7. Краткие сведения о картографических проекциях
- •§ 8. Общие сведения о топографических картах и планах
- •§ 9. Система географических координат
- •§ 10. Равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция Гаусса-Крюгера
- •§ 11. Разграфка и номенклатура топографических карт и планов
- •§ 12. Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса
- •§ 13. Перевычисление координат из зоны в зону
- •§ 14. Система высот
- •§ 15. Условные знаки топографических карт и планов
- •§ 16. Изображение рельефа на топографических картах и планах
- •§ 17. Ориентирование
- •§ 18. Решение некоторых задач с использованием топографической карты
- •18.1. Измерение расстояний
- •18.2. Определение географических и прямоугольных координат
- •18.3. Ориентирование линий
- •18.4. Ориентирование карты на местности
- •18.5. Определение высот точек
- •18.6. Построение профиля
- •18.7. Построение линии заданного уклона
- •18.9. Определение площадей на топографических картах и планах
- •§ 19. Виды измерений
- •§ 20. Классификация погрешностей измерений
- •§ 21. Свойства случайных погрешностей
- •§ 22. Среднее арифметическое
- •§ 23. Средняя квадратическая погрешность
- •§ 24. Средние квадратические погрешности функций измеренных величин
- •§ 25. Обработка ряда равноточных измерений одной величины
- •§ 26. Об учете систематических погрешностей в измерениях
- •§ 27. Средняя квадратическая погрешность двойных равноточных однородных измерений
- •§ 28. Понятие о весе результата измерения
- •§ 29. Средняя квадратическая погрешность единицы веса и арифметической середины
- •§ 30. Обработка ряда неравноточных измерений одной величины
- •Глава 4. Государственные геодезические сети
- •§ 31. Назначение Государственных геодезических сетей
- •§ 32. Классы геодезических сетей
- •§ 33. Методы построения Государственных геодезических сетей
- •§ 34. Закрепление пунктов геодезических сетей
- •§ 35. Оценка точности построения опорных геодезических сетей
- •§ 36. Оценка точности построения сетей триангуляции
- •§ 37. Оценка точности построения звена полигонометрии
- •§ 38. Оценка точности построения сетей трилатерации
- •Глава 5. Геодезические приборы
- •§ 39. Классификация геодезических приборов
- •§ 40. Теодолиты
- •§ 41. Зрительные трубы
- •§ 42. Уровни и компенсаторы наклона
- •§ 43. Устройство теодолита
- •§ 44. Установка теодолита в рабочее положение
- •§ 45. Измерение горизонтальных углов и углов наклона
- •45.1. Способ приемов
- •45.2. Способ повторений
- •45.3. Способ круговых приемов
- •45.4. Измерение углов наклона
- •§ 46. Поверки теодолитов
- •§ 47. Нивелиры
- •§ 48. Устройство нивелира
- •§ 49. Нивелирные рейки
- •§ 50. Установка нивелира в рабочее положение
- •§ 51. Измерение превышений
- •§ 52. Поверки нивелиров
- •§ 53. Приборы для линейных измерений
- •§ 54. Гироскопические приборы
- •§ 55. Приборы для поиска подземных коммуникаций
- •Глава 6. Оптико-электронные геодезические приборы
- •§ 56. Общие замечания
- •§ 57. Краткие сведения о лазерных источниках излучения
- •§ 58. Электромагнитные дальномеры
- •§ 59. Светодальномеры
- •§ 60. Интерферометры
- •§ 61. Угломерные приборы
- •§ 62. Электронные тахеометры
- •§ 63. Электронные нивелиры
- •§ 64. Лазерные приборы
- •Глава 7. Построение съемочного обоснования
- •§ 65. Назначение и виды теодолитных ходов
- •§ 66. Прямая и обратная геодезические задачи на плоскости
- •§ 67. Взаимосвязь дирекционных углов с измеренными на местности горизонтальными углами
- •§ 68. Привязка теодолитных ходов
- •68.1. Способ примыкания
- •68.2. Прямая угловая засечка
- •68.3. Линейная засечка
- •68.4. Обратная угловая засечка
- •68.5. Комбинированные засечки
- •68.6. Задача П.А.Ганзена
- •§ 69. Особые системы теодолитных ходов
- •§ 70. Снесение координат с вершины знака на землю
- •§ 71. Определение элементов приведения и редукции
- •§ 72. Привязка теодолитных ходов к стенным геодезическим знакам
- •§ 73. Спутниковые методы определения координат
- •§ 74. Организация полевых работ при построении съемочного обоснования
- •74.1. Рекогносцировка и закрепление точек съемочного обоснования
- •74.2. Подготовка абрисов горизонтальной съемки
- •74.3. Поверки теодолита и нивелира
- •74.4. Компарирование мерных приборов
- •74.5. Измерение длин линий
- •74.6. Измерение горизонтальных углов и углов наклона
- •§ 75. Вычисления в разомкнутом теодолитном ходе
- •75.1. Предварительные вычисления
- •75.2. Обработка результатов угловых измерений
- •75.3. Вычисление приращений координат и оценка точности хода
- •75.4. Рекомендации к поиску вероятных погрешностей в измерениях и вычислениях при обработке ведомости координат
- •75.5. Уравнивание приращений координат и вычисление координат точек хода
- •75.6. Обработка ведомости высот
- •§ 76. Вычисления в замкнутом теодолитном ходе
- •76.1. Оценка точности угловых измерений и вычисление дирекционных углов
- •76.2. Вычисление приращений координат и оценка точности хода
- •76.3. Уравнивание приращений координат и вычисление координат точек хода
- •76.4. Обработка ведомости высот
- •§ 77. Обработка диагонального хода
- •Глава 8. Топографические съемки
- •§ 78. Назначение и виды топографических съемок
- •§ 79. Понятие о цифровой модели местности
- •§ 80. Теодолитная съемка
- •§ 81. Тахеометрическая съемка
- •§ 82. Составление плана местности по результатам топографической съемки
- •82.2. Нанесение на план точек съемочного обоснования
- •82.3. Нанесение на план результатов тахеометрической съемки
- •82.4. Рисовка рельефа и ситуации
- •82.5. Построение на плане ситуации по результатам теодолитной съемки
- •Глава 9. Нивелирные работы
- •§ 83. Способы и методы нивелирования
- •§ 84. Способы геометрического нивелирования
- •§ 85. Основные источники погрешностей геометрического нивелирования
- •§ 86. Техническое нивелирование
- •§ 87. Трассирование
- •§ 88. Расчет и разбивка главных точек кривых на трассе
- •§ 89. Нивелирование поперечных профилей
- •§ 90. Обработка результатов нивелирования трассы
- •§ 91. Построение профиля трассы
- •§ 92. Построение проектной линии
- •§ 93. Построение поперечного профиля и проектного полотна дороги
- •§ 94. Нивелирование площадей
- •Глава 10. Геодезические разбивочные работы
- •§ 95. Назначение и организация разбивочных работ
- •§ 96. Построение на местности проектного горизонтального угла
- •§ 97. Построение на местности проектного расстояния
- •§ 99. Способы разбивочных работ
- •§ 100. Расчет разбивочных элементов
- •§ 101. Разбивочные работы при трассировании
- •§ 102. Разбивка фундаментов инженерных сооружений
- •§ 103. Оценка точности разбивочных работ
- •Глава 11. Геодезические работы в строительстве
- •§ 104. Общие положения
- •§ 105. Краткие сведения об объектах строительства
- •§ 106. Геодезические работы при строительстве промышленных сооружений
- •§ 107. Геодезические работы при строительстве гражданских зданий
- •§ 108. Геодезические работы при строительстве дорог и мостовых сооружений
- •§ 109. Геодезические работы при планировании и застройке населенных пунктов
- •§ 110. Геодезические работы при строительстве подземных коммуникаций
- •§ 111. Геодезические работы при строительстве гидротехнических сооружений
- •Глава 12. Геодезические работы в подземном строительстве
- •§ 115. Горизонтальная соединительная съемка
- •115.2. Горизонтальная соединительная съемка через один шахтный ствол
- •§ 116. Вертикальная соединительная съемка
- •§ 117. Подземная горизонтальная съемка
- •§ 118. Подземная вертикальная съемка
- •§ 119. Геодезические разбивочные работы в подземном строительстве
- •§ 120. Задачи и содержание топографо-геодезических работ
- •§ 121. Точность геодезических работ
- •§ 122. Создание топографических карт и планов
- •§ 123. Разбивка геодезических сеток и профильных линий
- •§ 124. Разбивочные работы при проведении геологической разведки
- •§ 126. Виды деформаций инженерных сооружений
- •§ 127. Задачи наблюдений и организация работ
- •§ 128. Геодезические знаки и их конструкции
- •§ 129. Размещение геодезических знаков на инженерных сооружениях
- •§ 130. Точность измерения деформаций
- •§ 131. Периодичность наблюдений
- •§ 132. Наблюдения за вертикальными перемещениями
- •§ 133. Наблюдения за горизонтальными смещениями
- •§ 134. Наблюдения за кренами
- •§ 135. Наблюдения за деформациями земной поверхности
- •§ 136. Разработка методики наблюдений
- •§ 137. Обработка и анализ результатов наблюдений
- •Глава 15. Особенности точных и высокоточных измерений
- •§ 138. Основные группы погрешностей измерений
- •§ 139. Учет влияния рефракции атмосферы
- •§ 140. Высокоточное и точное геометрическое нивелирование
- •§ 141. Нивелирование I класса
- •§ 142. Нивелирование II класса
- •§ 143. Нивелирование III и IV классов
- •§ 144. Особенности точного и высокоточного нивелирования при наблюдениях за деформациями
- •§ 145. Высокоточные и точные угловые измерения
- •§ 146. Высокоточные и точные измерения в схемах микротриангуляции, микротрилатерации и короткобазисной полигонометрии
- •Глава 16. Уравнивание геодезических построений
- •§ 147. Основные задачи уравнительных вычислений
- •§ 148. Метод наименьших квадратов
- •§ 149. Классификация основных способов уравнивания
- •§ 150. Основные геометрические условия, возникающие в построениях
- •150.1. Условие фигуры
- •150.2. Условие горизонта
- •150.3. Условие суммы углов
- •150.4. Условие дирекционных углов
- •150.5. Условие сторон
- •150.6. Условие полюса
- •150.7. Условие координат
- •§ 151. Методы решения систем линейных нормальных уравнений
- •151.1. Способ последовательной подстановки
- •151.2. Способ матричных преобразований
- •151.3. Решение систем линейных уравнений по алгоритму Гаусса
- •151.4. Способ краковянов
- •§ 152. Коррелатный способ уравнивания
- •§ 153. Примеры коррелатного способа уравнивания
- •153.1. Уравнивание углов в полигоне
- •153.2. Уравнивание системы нивелирных ходов с несколькими узловыми точками
- •153.3. Уравнивание полигонометрического хода
- •153.4. Уравнивание системы полигонометрических ходов с двумя узловыми точками
- •153.5. Уравнивание триангуляции
- •153.6. Уравнивание триангуляции по условию координат
- •§ 154. Параметрический способ уравнивания
- •§ 155. Примеры параметрического способа уравнивания
- •155.1. Уравнивание углов в полигоне
- •155.2. Уравнивание системы нивелирных ходов с несколькими узловыми точками
- •155.3. Уравнивание полигонометрического хода
- •155.4. Уравнивание системы полигонометрических ходов с двумя узловыми точками
- •155.5. Уравнивание направлений в триангуляции
- •§ 156. Способ раздельного уравнивания
- •156.1. Уравнивание полигонометрического хода
- •156.2. Система полигонометрических ходов с одной узловой точкой
- •156.3. Система нивелирных ходов с одной узловой точкой
- •§ 157. Способ эквивалентной замены
- •§ 158. Способ полигонов В.В.Попова
- •§ 159. Способ последовательных приближений
- •§ 160. Оценка точности уравненных элементов и их функций
- •160.1. Общие положения
- •160.2. Оценка точности при уравнивании коррелатным способом
- •160.3. Оценка точности при уравнивании параметрическим способом
- •Предметный указатель
- •Список литературы
- •Оглавление

После этого, по формулам (7.92), с учетом исправленных значений превышений, вычисляют высоты точек теодолитного хода с определением контрольного значения высоты конечной точки хода
Н КВЫЧ = Н КИСХ . |
(7.99) |
Пример обработки ведомости высот приведен в табл. 7.8 для схемы рис. 7.23.
Пример 7.16. Обработка ведомости высот разомкнутого теодолитного хода.
В схеме теодолитного хода наведение на веху, установленную в последующей точке, выполнено на высоту прибора, в связи с чем вычисление превышений производилось по формуле (7.91).
Поправки в превышения записаны в ведомости над значениями вычисленных превышений.
Жирным шрифтом выделены исходные данные.
|
|
|
|
|
|
Таблица 7.8 |
|
|
Ведомость высот разомкнутого теодолитного хода |
|
|||||
№№ |
Горизонтальные |
Углы |
|
Превышения |
Высоты |
№№ |
|
точек |
проложения, м |
наклона |
вычисленные |
исправленные |
точек, м |
точек |
|
А |
189,04 |
+4о36,5' |
(-0,02) |
+15,22 |
142,75 |
A |
|
|
|
|
|||||
1 |
113,86 |
+2о27,0' |
+15,24 |
|
157,97 |
1 |
|
|
(-0,02) |
+4,85 |
|
|
|||
2 |
121,57 |
-0о43,7' |
+4,87 |
|
162,82 |
2 |
|
|
(-0,02) |
-2,60 |
|
|
|||
3 |
93,39 |
-2о11,3' |
-2,58 |
|
160,22 |
3 |
|
|
(-0,01) |
-3,58 |
|
|
|||
4 |
163,61 |
+4о08,0' |
-3,57 |
|
156,64 |
4 |
|
|
(-0,02) |
+11,80 |
168,44 |
|
|||
D |
|
|
+11,82 |
|
D |
||
|
å d = 681 ,47 |
|
å hВЫЧ |
= + 25,78 |
|
|
|
|
м |
|
å hТЕОР |
м |
|
|
|
|
|
|
= + 25,69 |
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
fh =+0,09 м |
fhДОП=±0,12 м |
|
|
§ 76. Вычисления в замкнутом теодолитном ходе
Замкнутый теодолитный ход во многом является частным случаем разомкнутого теодолитного хода, полагая в последнем ХН = ХК, YH = YK, HH =HK. Одной из особенностей замкнутого хода является возможность контроля результатов полевых измерений, а также оценки точности без привлечения процедуры привязки к исходным геодезическим пунктам геодезической основы (геодезической опорной сети). В соответствии с этим несколько изменим порядок обработки указанного вида теодолитных ходов.
213

Пояснения по обработке замкнутого теодолитного хода рассмотрим совместно с примером, соответствующим схеме замкнутого хода, приведенной на рис. 7.26.
Рис. 7.26. Замкнутый теодолитный ход
представлены в табл. 7.10 и 7.11.
|
Таблица 7.9 |
|
|
Точки |
А |
В |
С |
Х, м |
4216,563 |
6692,552 |
5594,790 |
Y, м |
7018,427 |
5172,041 |
11036,256 |
Н, м |
111,65 |
- |
- |
Исходные данные. Запроектирован замкнутый теодолитный ход повышенной точности (допустимая относительная погрешность 1:7500). Горизонтальные углы измерены теодолитом Т5. Длины линий измерены светодальномером с относительной погрешностью 1:10000. Углы наклона измерены теодолитом Т5 с округлением результатов до 0,1'. Допустимая угловая невязка в полигоне не более ± 10′′n . Координаты исходных пунктов Государственной геодезической сети представлены в таблице 7.9. Результаты измерений
|
Таблица 7.10 |
|
|
Обозна- |
Значение |
Обозна- |
Значение |
чение |
угла |
чение |
угла |
γ 1 |
154о25'00,0" |
β 2 |
90о40'30" |
γ 2 |
46о38'15,6" |
β 3 |
191о46'25" |
β А |
127о14'05" |
β 4 |
85о10'00" |
β 1 |
124о13'05" |
β 5 |
100о54'10" |
|
|
|
Таблица 7.11 |
|
|
|
Параметр |
А-1 |
1-2 |
2-3 |
3-4 |
4-5 |
5-А |
Наклонные |
|
|
|
|
|
|
расстояния |
77,396 |
109,891 |
64,282 |
56,143 |
142,789 |
77,906 |
S, м |
|
|
|
|
|
|
Углы |
-2о00,5' |
+1о16,3' |
+4о25,6' |
-3о38,8' |
+0о46,5' |
-2о12,4' |
наклона, ν |
|
|
|
|
|
|
Из решения обратных геодезических задач по дирекционным углам исходных направлений и значениям примычных углов вычислен дирекционный угол линии теодолитного хода А-1: αА1 = 117о42'15,2". Аналогичные вычисления дирекционных углов линий теодолитного хода при его азимутальной привязке были выполнены при обработке разомкнутого теодолитного хода (§ 75). В данном случае необходимо определить только значение дирекционного угла одной линии теодолитного хода.
Пример обработки ведомости координат замкнутого теодолитного хода приведен в табл. 7.12.
214

76.1. Оценка точности угловых измерений и вычисление дирекционных углов
В замкнутом теодолитном ходе (полигоне) могут быть измерены внутренние, либо внешние горизонтальные углы β (рис. 7.26). Если принять направление обхода по часовой стрелке, то все внутренние горизонтальные углы, показанные на схеме, будут правыми по ходу.
Теоретическая сумма горизонтальных углов замкнутого многоугольника равна:
- для внутренних углов:
å β ТЕОР |
= 180 0 (n − 2) ; |
(7.100) |
- для внешних углов: |
|
|
å β ТЕОР |
= 180 0 (n + 2) , |
(7.101) |
где n – число измеренных внутренних или внешних углов.
Угловая невязка в этом случае может быть определена по формуле
fβ = å β ИЗМ − å β ТЕОР . |
(7.102) |
В дальнейшем обработка результатов угловых измерений подобна обработке результатов угловых измерений разомкнутого теодолитного хода: вычисление допустимой угловой невязки по формуле (7.69); проверка условия (7.70); вычисление поправок в углы и контроль их вычисления по формулам (7.71) и (7.72); исправление углов по формуле (7.73) и контроль их исправления по соблюдению равенства
å β ИСПР = å β ТЕОР . |
(7.103) |
Дирекционные углы линий замкнутого теодолитного хода вычисляют последовательно по ходу с контрольным вычислением дирекционного угла его линии, вычисленного при азимутальной привязке. Так, следуя обозначениям на схеме рис. 7.26 и принятому направлению хода,
α 23 |
= α 12 |
± 180 0 |
− |
β 2ИСПР |
|
α 12 |
= α А1ИСХ ± 180 0 − β 1ИСПР |
|
|||
α 34 |
= α 23 |
± 180 0 |
− |
β 3ИСПР |
|
α 45 = α 34 ± 180 0 − |
β 4ИСПР |
(7.104) |
|||
α 5 А = α 45 |
± 180 0 |
− |
β 5ИСПР |
|
α А1ВЫЧ = α 5 А ± 180 0 − β АИСПР
Контрольное значение дирекционного угла, полученное по последнему выражению формул (7.104) для линии А1 должно точно соответствовать его исходному значению.
Таблица 7.12
Пример. 7.17.
Ведомость координат замкнутого теодолитного хода
№ |
Горизонтал |
Дирекцион- |
Горизон- |
Приращения |
Координаты, м |
|||
№ |
ьные углы |
ные углы |
тальные |
координат, м |
|
|
||
то- |
β |
α |
проложе- |
(поправки) |
|
|
|
|
чек |
(поправки) |
|
ния, м |
Х |
|
Y |
X |
Y |
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
4216,563 |
7018,427 |
215

1 |
|
117о42'15,2" |
77,348 |
(-0,005) |
(-0,006) |
|
|
(+3,1") |
|
|
-35,960 |
+68,481 |
4180,598 |
7086,902 |
|
2 |
124о15'12" |
173о27'00,1" |
109,854 |
(-0,007) |
(-0,009) |
|
|
(+3,2") |
|
|
-109,137 |
+12,531 |
4071,454 |
7099,424 |
|
3 |
90о40'14" |
262о46'42,9" |
64,090 |
(-0,004) |
(-0,005) |
|
|
(+3,3") |
|
|
-8,056 |
-63,582 |
4063,394 |
7035,837 |
|
4 |
191о46'32" |
251о00'07,6" |
56,029 |
(-0,004) |
(-0,005) |
|
|
(+3,2") |
|
|
-18,239 |
-52,977 |
4045,151 |
6982,855 |
|
5 |
85о09'36" |
345о50'28,4" |
142,786 |
(-0,009) |
(-0,013) |
|
|
(+3,1") |
|
|
+138,448 |
-34,927 |
4183,590 |
6947,915 |
|
А |
100о54'12" |
64о56'13,3" |
77,848 |
(-0,005) |
(-0,006) |
4216,563 |
7018,427 |
(+3,1") |
|
å d |
+32,978 |
+70,518 |
|||
|
127о13'55" |
117о42'15,2" |
fX |
fY |
|
|
|
1 |
å β ИЗМ |
|
527,955 |
+0,034 |
+0,044 |
|
|
|
719о59'41" |
|
|
fАБС |
fОТН = |
|
|
|
å β ТЕОР |
|
|
0,0556 |
1 |
|
|
|
720о00'00" |
|
|
fОТН ДОП |
9500 |
|
|
fβ |
-19" |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
7500 |
|
|
||
fβ доп |
± 24" |
|
|
|
|
|
|
76.2. Вычисление приращений координат и оценка точности хода
Поскольку начальная и конечная точки замкнутого теодолитного хода совмещены, то, как следует из формул (7.77), теоретические суммы приращений координат, вычисленных из решения прямой геодезической задачи, должны быть равны нулю, т.е.
å Х ТЕОР = 0 ; å YТЕОР = 0 , |
(7.105) |
а невязки в приращениях координат определятся только суммами полученных соответствующих приращений
f X = å X ВЫЧ ; fY = å YВЫЧ . |
(7.106) |
Далее оценка точности хода заключается в вычислении абсолютной невязки хода (7.80), относительной невязки хода (7.81) и в сравнении последней с допустимой относительной невязкой, установленной для данного вида работ соответствующей инструкцией или техническим заданием.
По аналогии с разомкнутым теодолитным ходом физический смысл невязок в приращениях координат тот же (рис. 7.24 б).
76.3. Уравнивание приращений координат и вычисление координат точек хода
Поправки в приращения координат (весовые) вычисляются по формулам (7.84) с контролем их вычислений по формулам (7.85). Контрольные суммы исправленных (7.86) приращений координат для замкнутого теодолитного хода должны быть равны нулю, т.е.
å Х ИСПР = 0 ; å YИСПР = 0 . |
(7.107) |
216