2.2 Рекогностування на місцевості і закріплення точок планово-висотного обґрунтування

У процесі рекогностування виконується знайомство з місцевістю, закріплюються вершини ходів, а також уточнюється їх положення згідно з проектом, складеним за картою.

Точки (станції) зйомочного обґрунтування по своєму положенню повинні забезпечити зручність зйомки контурів і рельєфу місцевості.

Зйомочне обґрунтування для складання топографічного плану масштабу 1:2000 виконується у вигляді теодолітно-нівелірних ходів. Теодолітні ходи є самостійною опорою для виконання зйомки. Згідно з чинною Інструкцією (8), допустимі довжини сторін теодолітних ходів вказані у табл.2.1.

Таблиця 2.1 – Допустимі довжини сторін теодолітних ходів, м

Територія знімання	Лінії вимірюють стрічкою		Лінії вимірюють світловіддалеміром
	найменша	найбільша	найменша	найбільша
незабудована	40	350	40	1500
забудована	20	350	20	1000

Усі пункти теодолітних ходів на забудованих територіях згідно з Інструкцією (8) закріплюють центрами довготривалого збереження.

Мета прокладання теодолітного ходу – визначити прямокутні координати (Х,У) усіх вершин багатокутника. Для цього використовують точки ДГМ або мереж згущення, на які спирається цей хід. Слово «спирається» означає зв'язок точок теодолітного ходу з пунктами ДГМ. Такий зв'язок в топографії називається прив’язкою пунктів теодолітного ходу до пунктів ДГМ або пунктів мереж згущення.

Зімкнений теодолітний хід має вигляд полігона. Вершини багатокутника є пунктами зімкненого теодолітного ходу. Лінії між сусідніми пунктами - сторони теодолітного ходу, а кути, утворені горизонтальними пркладаннями цих ліній, -горизонтальні кути теодолітного ходу.

Розімкнутий хід прокладається для зйомки ділянки витягнутої в одному напрямку. Початкова та кінцева точки розімкнутого ходу прив’язуються до опорної геодезичної мережі. В замкненому ході точки нумерують за ходом годинникової стрілки. Внутрішні кути β_1-2; β_2-3 ... β_5-1 - вимірюються теодолітом, а довжини ліній d_1-2; d_2-3 ... d_5-1 - мірною стрічкою або далекоміром (не менше двох разів).

Іноді точок замкненого ходу недостає для показу всієї ситуації, тоді включають додатковий – діагональний хід (2-6-5). Після вимірювання горизонтальних, а при необхідності і вертикальних кутів і довжин лінії приступають до зйомки внутрішньої, а при потребі – і зовнішньої ситуації.

Рис. 2.1 – Теодолітні ходи (а-зімкнений, б –розімкнений)

При проектуванні ходів дотримуються наступних вимог:

1. Розміщення теодолітних ходів повинно відповідати їх призначенню.

2. Точки теодолітних ходів повинні розміщуватись в місцях зручних для виконання знімальних або розмічувальних робіт.

3. Дотримання прямолінійності ходів і по можливості рівності довжини ліній в межах 40-350 м.

4. Взаємну видимість між точками та сприятливі умови для вимірювання кутів та ліній.

Складений проект уточнюють шляхом рекогностування (обстеження) місцевості. Лінії та кути теодолітного ходу вимірюють відповідними приладами.

2.3 Зйомка контурів і рельєфу місцевості

Наземне знімання виконується від точок та ліній планово-висотної знімальної основи в залежності від умов місцевості, наявності приладів, розміщення характерних точок предметів, контурів та рельєфу місцевості наступними способами: обходу, прямокутних координат (перпендикулярів), полярним способом, способом кутових або лінійних засічок, створів тощо.

1. Спосіб прямокутних координат (спосіб перпендикулярів) доцільно застосовувати при зйомці подовжених контурів, які мають ламану межу (дороги, річки, канали, струмки тощо). Перпендикуляри встановлюються за допомогою екера, а довжини ліній вимірюються стрічкою або рулеткою.

Рис.2.2- Спосіб перпендикулярів

Цей спосіб застосовується на забудованих ділянках і на вільних місцевостях. По лінії 1-2 вимірюють горизонтальні відстані х₁, х₂ від першої точки. Перпендикуляри відкладають у₁, у₂. Розміри споруди обмірюють рулеткою. Для складних об’єктів використовують комбіновані способи.

Способом прямокутних координат зроблена зйомка перетину вісей (кутів) будинків, розташованих проти сторони 6 – 1 основного полігона й загорожі. Лінія 6 – 1 прийнята за вісь абсцис, а по перпендикуляру будуються відстані, які зазначені на абрисі. Зйомка загорожі теж виконана способом перпендикулярів.

2. Полярний спосіб застосовують при зйомці невеликих відкритих ділянок або лінійних об’єктів з відносно значною кількістю характерних точок (рілля, басейн, сінокіс, городи та ін.) При цьому бажано одну з ліній полігону вибрати для орієнтування вихідного напрямку. Від цього напрямку вимірюють кути на характерні точки ситуації і відстань до цих точок.

Рис.2.3- Полярний спосіб

Цим способом виконана зйомка сінокосу. Для визначення границі площі сінокосу необхідно визначити планові положення точок а, б, в, г, д, є, які характеризуються полярним кутом (β₀) і радіусом – вектором (відстань по віддалеміру).

3. Спосіб кутових засічок використовують для зйомки неприступних об’єктів, коли з базових точок (не менше двох) вимірюють кути орієнтування на об’єкт без вимірювання відстані до нього. При цьому об’єкт добре видно, але є перешкода. Встановлюють теодоліт в точці 1 і вимірюють горизонтальний кут β_1, потім з точки 2 вимірюють кут β₂. При складанні плану за абрисом, транспортиром будують кути β₁ та β₂ і точка їх перетину дасть об’єкт (окремо стояче дерево).

На плані способом кутових засічок виконана зйомка стовпа лінії електропередачі. Сутність способу полягає в тому, що по лінії діагонального ходу від точок 5, 8 і 7 побудовані горизонтальні кути й проведені напрямки (засічки). Точка перетину кутових засічок буде місцем розташування стовпа лінії електропередач.

Рис.2.4- Спосіб кутових засічок

4. Спосіб лінійних засічок краще застосовувати в тих випадках, коли об’єкт добре проглядається і немає перешкод на місцевості для вимірювання відстані до об’єкту.

Рис.2.5 –Спосіб лінійних засічок

Мірною стрічкою вимірюють відстань від другої точки до об’єкта R₂, а від точки 3 – R₃. На план наносять об’єкт за допомогою циркуля-вимірника та масштабної лінійки.

З точки 2 – радіусом R – роблять засічку на плані, а з точки 3 – R – другу засічку. Точка перетину засічок R₂ та R₃ дає місце положення даного об’єкта.

Цим способом зроблена зйомка стовпа лінії електропередачі, який перебуває на території огородження. Від кутів п'ятиповерхового будинку обмірювані радіуси – вектори, довжина яких зазначена на абрисі. Точка перетинання лінійних засічок буде місцем розташування стовпа лінії електропередачі.

4. Камеральні роботи у горизонтальному зніманні

Математичну обробку результатів теодолітної зйомки виконують у послідовності:

1. Обчислення кутової нев’язки полігону полягає у тому, що знаходиться сума виміряних кутів та теоретична сума за формулами:

практична сума Σ_{β пр.} = β₁+ β₂ + β₃ + β₄ + β₅ + β₆ (2.1)

теоретична суму Σ_βтеор =180º(n-2) (2.2)

де: n – кількість кутів у замкнутому полігоні.

Кутова нев’язка замкнутого полігона обчислюється за формулою:

f_{β пр.}=Σ_{β пр.} - Σ_{β теор.} (2.3)

Обчислена кутова нев’язка в сумі кутів замкненого теодолітного ходу не повинна перевищувати припустимої граничної похибки, вирахуваної за формулою: f_{β гран.} = ± 1'. Якщо f_{β пр.} < f_{β гран.}, то її порівну розподіляють із протилежним знаком у всі кути ходу. Сума виправлених кутів повинна дорівнювати теоретичній.

2. Обчислення дирекційних кутів сторін полігону

Обчислення проводяться за формулою: дирекційний кут наступної лінії дорівнює дирекційному куту попередньої лінії плюс 180º і мінус правий за рухом внутрішній кут. Приклад, дирекційний кут лінії а_2-3 обчислюється за формулою:

а_2-3 = а_1-2 + 180º - β₂ (2.4)

Контролем обчислень буде одержання дирекційного кута а_1-2 :

а_1-2 = а_6-1 + 180º - β₁

3. Обчислення приростів координат і їх зрівнювання.

Прирости координат обчислюють за формулами:

∆Х = d·cos а ∆У = d·sin а (2.5)

де: d – горизонтальне прокладання лінії,

а – дирекційний кут лінії

Знак приростів координат визначається у залежності від напрямку лінії. Так як теодолітний хід замкнений, то Σ ∆Х_теор. = 0 і Σ ∆У_теор. = 0. В дійсності цієї рівності не буде і в полігоні утворюється нев’язка (нев’язка в периметрі). Абсолютна нев’язка в периметрі обчислюється за формулою:

f_абс. = (2.6)

Відносна нев’язка в периметрі обчислюється за формулою:

(2.7)

де: Р – периметр полігону.

Відносна нев’язка характеризує точність проведення зйомочних робіт. Так, припустима нев’язка в периметрі по межах ділянки не повинна перевищувати . Якщо нев’язка в периметрі припустима, то її розподіляють окремо по ∆Х і ∆У пропорційно довжинам ліній полігону і з протилежним знаком до нев’язки. Абсолютна сума всіх поправок повинна бути рівною нев’язці. Суми виправлених приростів ∆Х і ∆У повинні дорівнювати нулю.

4. Обчислення координат точок замкненого теодолітного ходу

Коли прирости виправлені, то починають обчислювати координати за формулами:

Х _і+1 = Х_і + ∆Х_вип. У_і+1 = ∆У _вип. . (2.8)

Контролем обчислення координат всіх точок являється одержання заданих координат точки 1.

5. Обчислення координат точок діагонального ходу

У відомість обчислення координат точок діагонального ходу виписують номери точок: 1, 2, 7, 8, 5, 6, а потім величини кутів для точок 2, 7, 8, 5 (з табл.. 4). З відомості координат основного ходу виписують дирекційний кут початкової лінії a_1-2, а також кут a_5-6 – кінцевий. Проти точок 5 и 2 записують зрівноважені координати цих точок. Обчислення полягає в наступному:

Теоретичну суму кутів діагонального ходу обчислюють за формулою:

(2.9)

де: і - дирекційні кути початкової і кінцевої ліній;

п – кількість кутів.

Кутову нев’язку ходу обчислюють за формулою:

f_{β пр.}=Σ_{β пр.} - Σ_{β теор}, (2.10)

та порівнюють її з припустимою нев’язкою: f_{β гран.} = ± 1,5'. Потім зрівнюють горизонтальні кути та обчислюють дирекційні кути ліній за методикою як для замкненого ходу. Прирости координат ліній діагонального ходу обчислюють також за формулам прямої геодезичної задачі.

Теоретичну суму приростів координат обчислюють за формулами:

(2.11)

де: - координати початкової і кінцевої точок, тобто 5 і 2.

Нев’язку у приростах координат обчислюють за формулами:

(2.12)

Абсолютна нев’язка в периметрі обчислюється за формулою:

f_абс. = (2.13)

Відносна нев’язка в периметрі обчислюється за формулою:

(2.14)

де: Р – периметр полігону.

Якщо нев’язка в периметрі припустима, то її розподіляють окремо по ∆Х і ∆У пропорційно довжинам ліній діагонального ходу з протилежним знаком до нев’язки. Абсолютна сума всіх поправок повинна дорівнювати нев’язці, але з протилежним знаком. Суми виправлених приростів ∆Х і ∆У повинні дорівнювати теоретичним, тобто Σ ∆Х_пр.= Σ ∆Х_теор., Σ ∆У_пр.= Σ ∆У_теор. Усі розрахунки записують у спеціальну відомість координат (табл.2.2- 2.3).