Geodeziya_1_chastina_26-09-2011

381

Встановивши положення центра одним із способів, обережно розкривають верхній центр. Якщо верхня грань центра справна, то вважають, що пункт зберігся. Розкриття нижнього центра здійснюється при відсутності або сильному пошкодженні верхнього центра. У цьому випадку над виявленим нижнім центром закладається новий верхній центр.

На всіх пунктах ДГМ 2-4-го класів додатково встановлюється розпізнавальний моноліт.

Замість втрачених зовнішніх знаків на обстежуваних пунктах будуються розпізнавальні піраміди висотою до 4 м.

Виправлення зовнішнього оформлення місць розташування центрів полягає у відновленні канав навколо знаків і курганів, насипаних над центрами, до їх нормального стану.

Щоби в подальшому обстежуваний геодезичний пункт можна було використовувати для орієнтування спеціальних геодезичних мереж, на відстані 500-1000 м від пункту встановлюють два орієнтирних пункти (якщо вони втрачені). В залежності від конкретних умов напрямок на кожний орієнтирний пункт визначають незалежно методом тріангуляції, прокладанням кутових ходів або з астрономічних спостережень. Контролем правильності передачі дирекційних кутів на орієнтирні пункти може слугувати горизонтальний кут, виміряний між цими напрямками.

Результати обстеження заносять у журнал або картку обстеження геодезичного пункту, де вказуються:

−стан зовнішнього знака та придатність для спостере-

жень;

– стан центра пункту;

−стан орієнтирних пунктів;

382

− виконані на пункті роботи (побудова розпізнавального знака, окопка, перезакладання центра, робота по встановленню орієнтирних пунктів та ін.).

9. Види полігонометричних ходів

Залежно від призначення геодезичної мережі, заданої точності і щільності шуканих і вихідних пунктів полігонометричні ходи прокладаються або у вигляді окремих ходів між двома вихідними пунктами А і С (рис. 153), або у вигляді системи ходів, що перетинаються і спираються на кілька вихідних пунктів, наприклад А, В і С (рис. 154). Окремі ходи, що спираються на два вихідних пункти, часто називають розімкнутими.

Загальна точка D, в який перетинаються або сходяться ходи, називається вузловим пунктом.

Інколи доводиться прокладати полігонометричні ходи, які створюють і більш складні системи, з кількома вузловими пунктами (рис. 155).

Полігонометричні ходи, які прокладаються для визначення координат точок польової підготовки аерофотознімків, часто мають форму замкнутої ламаної лінії, що спирається на один вихідний пункт (рис. 156). Такий хід прийнято називати полігоном або замкнутим ходом.

Для цього допускається прокладання невеликих вільних ходів, тобто ходів, що спираються на один вихідний пункт (рис. 157).

Поряд з прокладанням полігонометричних ходів можна визначати координати бокових пунктів (рис. 153). У цьому випадку геодезичною основою забезпечується не тільки траса ходу, але й значна смуга прилеглої до неї місцевості.

Як бокові пункти, крім спеціально встановлених пірамід і тичок, доцільно використовувати добре видимі з оточуючої території місцеві предмети (башти, труби, шпилі на будівлях і т. ін.).

383

Рис. 153. Полігонометричний хід між вихідними пунктами

Рис. 154. Система ходів з однім вузловим пунктом

Рис. 155. Система ходів із трьома вузловими пунктами

384

За способом вимірювання довжин ліній розрізняють полігонометрію: з безпосереднім вимірюванням довжин сторін ходу стрічками, віддалемірні і паралактичну (базисну).

Найбільше розповсюдження сьогодні отримала світловіддалемірна, електронна, лазерна полігонометрія.

Паралактичною називають полігонометрію, що ґрунтується на опосередкованому визначенні довжин сторін ходу за коротким базисом d і гострим паралактичним кутом α

(рис. 158).

Рис. 158. Паралактична полігонометрія

Інколи полігонометричні ходи прокладають для визначення тільки дирекційних кутів заданих напрямків. У таких ходах, які називаються кутовими, довжини сторін не вимірюються.

385

Полігонометричні ходи, в яких кути вимірюються теодолітами малої точності, а довжини ліній − стрічками або оптичними віддалемірами такої ж точності, прийнято називати теодолітними ходами.

10.Проектування полігонометричних ходів

Прокладання полігонометричних ходів включає: скла-

дання проекту, рекогностування, позначення пунктів зовнішніми знаками і закріплення їх центрами, вимірювання довжин ліній і кутів повороту і, нарешті, обчислення ходів.

Кожен із цих видів робіт має свої особливості, які визначаються із точністю побудови геодезичної мережі та способом вимірювання довжин ліній.

Розвиток геодезичних мереж будь-якими методами може бути виконано тільки при наявності добре продуманого проекту, в якому враховані всі технічні вимоги, що ставляться до даної мережі, й умови, в яких буде виконується робота по її побудові.

Задачею технічного проектування є вибір такого варіанта побудови мережі, при якому витрати сил і засобів будуть мінімальними, а її геометрична форма − найбільш раціональною.

Проект розвитку полігонометричної мережі складається на топографічній карті масштабу 1 : 50 000 або 1 : 100 000. Сам процес проектування починається з нанесення на карту всіх наявних геодезичних пунктів. На основі вивчення місцевості на карті виділяють ділянки, на яких доцільно розвивати мережу методом полігонометрії. Потім помічаються траси ходів і місця розташування вузлових і найбільш характерних пунктів у середині ходів. Траси обираються так, щоби вони проходили по місцевості, сприятливій для кутових і лінійних вимірювань, оминаючи яри, заболочені ділянки та інші перешкоди, що утруднюють виконання польових робіт. Бажано, щоби форма прое-

386

ктованих ходів була прямолінійна, що дозволяє при інших рівних умовах звести до мінімуму кількість кутів повороту і збільшити точність мережі в цілому.

Точність визначення дирекційних кутів сторін ходу і координат шуканих пунктів залежить від загальної довжини і кількості поворотних точок ходу. Тому при проектуванні полігонометричних ходів повинні бути дотримані вимоги нормативних документів щодо допустимих довжин ходів і кількості поворотних точок у них. Ці вимоги розраховані, виходячи із заданої точності мережі, а також точності використовуваних кутомірних приладів і приладів для лінійних вимірювань.

Із формул центрування і редукції випливає, що навіть невеликі помилки в елементах приведення l і l1 при коротких сторонах ходу можуть привести до значних помилок

напрямків. Так, при ∆l = 2 см і d = 200 м ∆стах = 20´´. Тому мінімальна довжина сторони ходу обмежується величиною

200 м. Тільки в окремих випадках у ходах невисокої точності можна допускати лінії довжиною 100 м.

При проектуванні ходів необхідно передбачати їх надійну прив’язку до пунктів вихідної геодезичної основи. Система ходів із вузловими пунктами повинна мати як мінімум два вихідних пункти. На вихідних пунктах рекомендується запроектувати кутову прив’язку до двох вихідних напрямків, що дає змогу отримати два незалежних значення дирекційного кута першої лінії ходу. Ці значення служать контролем прив’язки і можуть бути використані для підвищення точності визначення дирекційних кутів.

11. Польові роботи при прокладанні полігонометричних ходів

Складений по карті проект полігонометричних ходів не може передбачити всіх особливостей, які зустрічаються

387

при його практичному втіленні на місцевості. Тому він уточнюється рекогностуванням.

До задач рекогностування належать: перевірка збереженості центрів і зовнішніх знаків на вихідних пунктах, перевірка наявності видимості за напрямками, до яких запроектована кутова прив’язка ходів, остаточний вибір на місцевості трас ходів і уточнення місцеположення основних і орієнтирних пунктів, що визначаються наново.

Рекогностування теодолітних ходів здійснюється, як правило, одночасно з закладкою центрів пунктів і вимірюванням кутів і ліній.

Положення шуканих пунктів повинно якомога краще відповідати їх призначенню. Так, при прокладанні теодолітних ходів для обґрунтування аерофототопографічної зйомки пункти повинні по можливості служити точками польової підготовки аерофотознімків, тобто їх слід розташовувати на чітких контурах або принаймні поблизу від них. Місця, обрані для закріплення основних і орієнтирних пунктів, повинні забезпечувати довгострокову збереженість цих пунктів на місцевості.

Дирекційні кути сторін полігонометричного ходу, як уже зазначалось, визначаються тим точніше, чим менше в ході кутів повороту. Тому слід віддавати перевагу полігонометричних ходам із довгими, приблизно однаковими сторонами.

На ділянках зі значною кількістю коротких ліній передачу дирекційного кута рекомендується здійснювати через несуміжні точки ходу (наприклад, по лінії ВС, рис. 159) або через боковий пункт Р.

На запроектованих пунктах закладають центри і будують знаки. Тип центрів визначається призначенням мережі.

При створенні геодезичних мереж необхідно у пунктах цих мереж встановити орієнтирні пункти. По напрямках на орієнтирні пункти визначаються дирекційні кути, які при

388

наступних геодезичних роботах дозволяють здійснювати орієнтування в умовах поганої видимості. Навколо кожного геодезичного пункту встановлюються два ОРП на відстані 500-1000 м від нього на відкритій місцевості і 2001000 м – в закритій. Якщо з пункту мережі є видимість із землі на основу будь-якого знака сусіднього пункту, віддаленого від пункту мережі не більше ніж на 3 км, то з метою економії праці і часу дозволяється обмежитися одним орієнтирним пунктом. У полігонометрії ОРП доцільно суміщати з найближчими до пункту точками повороту.

Рис. 159. Передача дирекційного кута по замикальній і через боковий пункт

Точки повороту, які не є геодезичними пунктами, позначаються на місцевості дерев’яними кілочками висотою 5-7 см над землею. В торець кілочка забивають цвях, який у подальшому використовується для центрування приладу.

Горизонтальні кути в полігонометричних ходах вимірюють способом окремого кута, а при трьох напрямках і більше – способом кругових прийомів.

При прокладанні теодолітного ходу для обґрунтування топографічних зйомок одночасно з вимірюванням горизонтальних кутів визначають магнітні азимути його сторін, які використовуються при обчисленні схилення магнітної стрілки на точках ходу і для грубого контролю вимірювання горизонтальних кутів (різниця магнітних азимутів повинна збігатися з виміряним кутом).

389

Якщо виникає необхідність у визначенні висот точок способом тригонометричного нівелювання, то, крім горизонтальних кутів, по кожній стороні ходу у прямому і зворотному напрямках одним прийомом вимірюють вертикальні кути.

12. Вирівнювання тріангуляції способом умов

12.1. Сутність вирівнювальних обчислень тріангуляції

Кінцевою метою побудови тріангуляції є визначення координат її пунктів. Ця задача може бути виконана при наявності двох виміряних елементів у кожному трикутнику мережі і необхідної кількості вихідних даних. У цьому випадку координати пунктів отримуються безконтрольно. З цієї причини, а також для підвищення точності визначення елементів мережі при побудові тріангуляції звичайно вимірюють більше елементів, ніж необхідно, тобто здійснюють надлишкові спостереження. Так, у трикутнику намагаються виміряти всі три кути, хоча для його розв’язання при наявності відомої сторони достатньо двох; теодолітні і нівелірні ходи спираються не менш як на два вихідних пункти; пряму засічку здійснюють не менш як трьома напрямками, хоча достатньо двох і т. ін.

Рис. 160. Необхідні і надлишкові виміряні кути

Отже, в тріангуляції поряд із необхідними проводять надлишкові вимірювання, наявність яких дозволяє проконтролювати результати спостережень, оцінити їх точність і підвищити точність елементів мере-

жі.

390

Як необхідні можуть бути прийняті будь-які вимірювання, наприклад кути 2, 3, 5, 6, 8 і 9 (рис. 160), тоді кути 1, 4, 7, 11 і 12 будуть надлишковими.

Кожне надлишкове вимірювання разом із необхідними створює математичну залежність. Наприклад, надлишково виміряний кут 1 створює з необхідними кутами 2 і 3 рівність (геометричні умови фігури трикутника)

1 2 3 1800 0 , (а)

яка буде правдивою при безпомилковому значенні кутів 1, 2, і 3. В дійсності вимірювання завжди мають помилки, тому якщо в рівняння (а) підставити виміряне значення кутів (1´, 2´ і 3´), то воно не буде задоволено: в правій частині його з’явиться величина ω (нев’язка), тобто

1! 2! 3! 1800 . (б)

Нев’язки будуть мати місце в будь-якій тріангуляції з надлишково виміряними елементами, як би ретельно не здійснювалися вимірювання.

Наявність нев’язок вносить невизначеність у результати обчислень шуканих величин. Так, в трикутнику АВС із виміряними кутами 1´, 2´, 3´ можна отримати різними шляхами не одне, а три значення сторони АС (це стосується і сторони ВС), а отже, і кілька значень координат шуканого пункту. На практиці буває неможливо надати перевагу одному шляху, оскільки всі вимірювання здійснюються з однаковою точністю. Тому перш ніж отримати остаточне значення координат пунктів, необхідно усунути всі незгоди (нев’язки), що виникають у мережі.

Для цього в рівнянні (б) достатньо виправити виміряні кути 1´, 2´ і 3´ такими поправками v1, v2 і v3, при яких збігалася б рівність

Рівність (в) може бути задоволена підбором будь-яких значень поправок, що дорівнюють у сумі нев’язці трикутника зі зворотним знаком, тобто