4.Горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна к вертикальной оси вращения нивелира, то есть сетка нитей должна быть установлена без перекоса.

Поверку можно осуществить с помощью отвеса, как у теодолита, или следующим образом. Нивелир приводят в рабочее положение и на краю поля зрения на горизонтальной нити замечают какую-либо неподвижную точку. Наводящим винтом зрительной трубы плавно перемещают трубу в горизонтальной плоскости. Если точка не сходит с нити, то условие выполнено. В противном случае перекос установки сетки нити исправляют поворотом окуляра.

Документация для отчета по разделу «Исследование и поверки геодезических приборов».

В отчете по практике должны быть представлены все результаты исследований и поверок геодезических приборов, закрепленных за бригадой. Тестовая часть должна содержать подробное описание выполненных исследований и поверок с обязательным заключением о возможности использования данного прибора для полевых измерений.

Все результаты измерений должны быть представлены в табличном виде. В тех случаях, где имеется статистический материал (т.е. одна и таже величина измерна или получена из вычислений несколько раз) необходимо выполнить оценку точности арифметической средины.

Все таблицы и рисунки должны быть пронумерованы и подписаны их названия. Отчет должен быть представлен на следующий день после выполнения поверок и исследований.

После юстировок должны быть выполнены контрольные измерения, подтверждающие выполнение требуемых геометрических условий.

3. Исполнительная съемка застроенной территории

3.1. Рекогносцировка местности и закрепление точек съемочного обоснования. Топографические съемки выполняют, как и все другие геодезические работы, по принципу, - от общего к частному. Это означает, что вначале на участке съемки создают съемочное обоснование с привязкой его к пунктам государственной геодезической сети, опираясь на которые определяют плановое и высотное положение контуров и других предметов местности.

Все работы, связанные с созданием топографического плана, можно подразделить на полевые и камеральные. Для съемки небольших участков местности применяют наземные способы:

• мензульная съемка,

• тахеометрическая съемка;

• теодолитно-высотная съемка;

• нивелирование поверхности по квадратам.

Выбор того или другого метода съемки зависит от степени застроенности территории, рельефа, традиций изыскательской организации и т.д. но в любом случае выполняют следующие виды полевых геодезических работ:

• рекогносцировка местности и закрепление точек съемочного обоснования;

• измерение горизонтальных углов, длин линий, превышений;

• привязка точек съемочного обоснования к пунктам государственной геодезической сети;

• съемочные работы.

В процессе рекогносцировки студенты изучают отведенный им участок местности и выбирают места закрепления вершин теодолитного хода. При этом особое внимание должно быть обращено на удобство установки на них инструментов и выполнения измерений, а также хороший обзор местности.

Расстояние между смежными вершинами должно быть не более 150м и не менее 40м. Запрещается закреплять точки на проезжей части дороги, на пешеходных тропинках. В это же время отыскивают выходы подземных коммуникаций и определяют их принадлежность к виду линейного сооружения. Точки закрепляют деревянными или металлическими кольями длиной не более 20 см, а также краской на люках колодцев или поребриковом камне. При любом способе закрепления должна быть обеспечена их сохранность на период практики. Все точки должны быть привязаны к местным предметам с зарисовкой в журнале. В конце практики, после приемки руководителем полевой части, необходимо вынуть из земли все колышки.

Рис.3.1. Примерные схемы съемочного обоснования при исполнительной съемке

3.2. Измерение горизонтальных углов и длин линий. В вершине измеряемого угла устанавливают теодолит. Головку штатива располагают над закрепленной точкой таким образом, чтобы центр головки находился на одной отвесной линии с вершиной угла, а верхняя площадка была примерно горизонтальна (на глаз).

Наконечники ножек штатива вдавливают в землю, не нарушая при этом положение головки штатива. Центрирование уточняют нитяным отвесом путем перемещения теодолита по головке штатива. Погрешность центрирования не должна превышать 5мм. При коротких сторонах требования к центрированию возрастают.

Подъемными винтами приводят пузырек цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга на середину, а вращением окулярной трубочки

Рис. 3.2. Схема измерения горизонтального угла.

устанавливают на резкость сетку нитей.

На точках наблюдения устанавливают отвесно вехи таким образом, чтобы ось вехи находилась в плоскости, проходящей через центры кольев впереди или сзади их. Проверив закреплен ли лимб, открепляют закрепительный винт алидады и глядя поверх трубы, совмещают крест визира с визирной целью (визирная цель должна появиться в поле зрения трубы). Закрепив алидаду и зрительную трубу, вращением кремальеры добиваются резкого изображения визирной цели (Т20)

. Наводящими винтами алидады трубы вводят визирную цель в биссектор сетки нитей. Наведение следует осуществлять как можно ближе к основанию вехи, особенно в тех случаях, когда веха видна не полностью. При коротких сторонах в качестве визирных целей следует использовать шпильки. Снимают отсчет по шкале горизонтального круга и записывают его в журнал. Открепляют алидаду и визируют на вторую вершину (Т22).Снимают отсчет по горизонтальному кругу и также записывают в журнал. Разность отсчетов даст искомый угол. Если из отсчета на точку 20 вычесть отсчет на точку 22, то получим правый по ходу лежащий угол. Если вычитать наоборот, то получим левый по ходу лежащий угол.

Таблица 3.1.Журнал измерения горизонтальных углов

Теодолит 4Т 30П №613133 Дата------------Погода------------------Записывал---------

Ф И О Студента	№ станции	№ точки наблюдения	отсчеты по ГК	значение угла из п/приема	значение угла из приема
		КЛ
		Т20	2150 46,5´	177035,5´
		Т22	38 11,0
	Т21	КП			177035.2
		Т20	35 46,0	177 35,0
		Т22	218 11,0

С точки зрения дальнейшей обработки результатов измерений очень важно что бы все углы в теодолитном ходе были или правыми, или левыми. Поэтому необходимо договориться всем членам бригады, - какой угол измерять?

Контролем правильности снятия отсчетов по горизонтальному кругу является постоянство значения коллимационной ошибки, а также расхождение между значениями углов в полуприемах. Оно не должно выходить за пределы двойной точности измерительного прибора. Только убедившись в отсутствии грубых погрешностей можно переходить на следующую точку.

Измерение длин линий выполняют рулетками, землемерными лентами или светодальномерами, методика работы с которыми подробно изложена во втором разделе.

На концах линии устанавливают вехи, которые обозначают створ. При измерении необходимо соблюдать следующие условия:

• ленту укладывать точно в створе и натягивать ее силой в 10 кг;

• шпильки втыкать в землю вертикально;

• после того, как у заднего мерщика оказываются все шпильки, он передает их переднему. Число передач фиксируется в журнале измерения длин линий.

• остаток отсчитывают с точностью до одного см.

Каждая линия должна быть измерена дважды: в прямом и обратном направлениях. Расхождения между двумя измерениями не должны превышать 5 см на 100м., или, в относительной мере, не грубее 1:2000.

Длину измеряемой линии вычисляют по формуле

D = l*n + r, (3.1)

где l – длина мерного прибора;

n- число уложений;

r – длина остатка.

В среднее значение длины линии вводят поправки:

за температуру мерного прибора;

за компарирование мерного прибора;

за приведение на горизонтальную плоскость.

Результаты измерения записывают в журнал (табл.3.2).

Таблица 3.2.Журнал измерения длин линий мерной лентой (рулеткой)

Ф И О Студентов	№ вершин	резуль. прямо	Измер. Обратно	Dср м	ΔDk м	ΔDh м	d м

3.3.Привязка к пунктам опорной геодезической сети. Привязка съемочного обоснования к пунктам и сторонам опорной геодезической сети имеет целью передачу угла (углов) ориентирования на одну или несколько сторон теодолитного хода, а также координат и высот на одну или несколько точек теодолитного хода. С этой целью измеряют примычные углы на пунктах опорной геодезической сети и на вершине теодолитного хода, а также расстояние и превышение между опорным пунктом и точкой теодолитного хода. Точность измерения здесь такая же, как и при измерениях в основном теодолитном ходе.

Средние значения измеренных горизонтальных углов и длин линий выписывают на схему планового съемочного обоснования. Здесь же показывают схему привязки к пунктам опорной геодезической сети и качественные показатели результатов измерений (сумму углов в замкнутых полигонах, величины угловых невязок и их допустимые значения).

3.4.Вычислительная обработка результатов измерений. Вычислительную обработку начинают с проверки “во вторую руку” полевых журналов, включая вычисление средних значений углов, длин линий и их проекций на горизонтальную плоскость. Результаты проверки обязательно отмечают в полевых журналах в виде записи: вычисления проверил студент гр. Дата, подпись. Проверенные значения углов и длин линий заносят в ведомость вычисления приращений координат. Вычисляют дирекционный угол исходной стороны

arc tgr_{AB =}(Y_B –Y_A)/(X_B –X_A). (3.2)

По знакам приращений координат определяют название румба, а затем величину исходного дирекционного угла.

Алгоритм вычисления координат пунктов съемочного обоснования вытекает из ведомости вычисления приращений координат и выглядит следующим образом:

• Вычисляют угловую невязку в замкнутом полигоне

• …..f

и сравнивают ее с допустимой

доп. f t n.

Если f доп f , то в каждый измеренный угол полигона вводят поправку v f с округлением до десятых долей минуты.

• Вычисляют дирекционные углы сторон теодолитного хода

_n = _n-1 +180⁰ - _исп. –для правых по ходу углов,

или

_n = _n-1 – 180⁰ + _испр -для левых по ходу углов.

Контролем правильности вычислений служит получение исходного дирекционного угла стороны 1-2.

• Вычисляют приращения координат по формулам

Δx = d cos

Δy = d sin

Приращения координат округляют до см, т. е. до точности измерения длин сторон.

• Подсчитывают сумму приращений координат по оси абсцисс ( Δx) и по оси ординат ( Δy). Так как, с теоретической точки зрения, сумма приращений координат и по оси абсцисс, и по оси ординат равна нулю, то отличие от теоретической (от нуля) является невязкой, т. е.

Δх = f_{x ,} а Δy = f_y.

• Выполняют оценку качества измерения длин линий. С этой целью вычисляют абсолютную невязку

f_абсол.. = f_x² + f_y^{2 ,}

а затем относительную

f_относ. = f_абсол./ d.

Относительная невязка не должна превышать 1: 2000.В противном случае проверяют прежде всего вычисления, а если грубая погрешность не обнаружена, то повторяют полевые измерения длин сторон.

• Вводят поправки в вычисленные приращения координат пропорционально длинам сторон

V_Δx =-f_x*d _i/ и V_Δy = -f _y *d_I / d.

Поправки округляют до сантиметров, а их сумма должна быть равна соответствующей невязке с противоположным знаком.

• Вычисляют координаты точек теодолитного хода как

Т7 Т6

Т8 Т6

X_I+1 = X_I +ΔX_I,I+1, Y_I+1 = Y_I + ΔY_I,I+1.

Р

Т2 Т6

ис. 3.3. Схема съемочного обоснования.

Контролем правильности вычислений служит получение исходных координат точки 1. Пример вычисления приведен в таблице 3.3.

Таблица 3.3. Ведомость вычисления координат замкнутого полигона

№ вершин	Измеренные углы	Исправлен углы	Дирекцион Углы	Горизонтал проло. d,м	Приращения координат		Координаты		№ вер шин
					Δх,м	Δу,м	Х,м.	У,м
	-0,4
1	151032,5	151032,1			+0,04	-0,03	500,00	500,00	1
	-0,4		18 31,0	127,60	120,99	40,52
2	106 14,5	106 14,1			+0,04	-0,02	621,03	540,49	2
	-0,3		92 16,9	123,86	-4,93	123,76
3	119 46,5	119 46,2			+0,04	-0,03	616,14	664,23	3
	-0,3		152 30,7	131,36	-116,53	60,63
4	115 01,5	115 01,2			+0,04	-0,03	499,65	724,83	4
	-0,3		217 29,5	125,35	-99,46	-76,29
5	134 41,0	134 40,7			+0,03	-0,03	400,23	648,51	5
	-0,3		262 48,8	129,15	-16,16	-128,14
6	92 46,0	92 45,7			+0,03	-0,02	384,10	520,34	6
			350 03,1	117,64	115,87	-20,32
1							500,00	500,00	1

_изм.=720⁰02,0 d = 754,96м. Δх=-0,22м. Δу = +0,16м.

_теор.₌720⁰00,0 f_[х =-0,22м. f_y = +0,16м.

f =+2,0 f_аб.⁼ _х² + f_y ² =0,27м.

_доп.f =+2,4 f_отн. =1/2800

Нивелирование точек съемочного обоснования. С целью получения третьей координаты (Н) точек съемочного обоснования их необходимо нивелировать. Из всех существующих способов нивелирования предлагается высоты точек замкнутого полигона определить геометрическим нивелированием технической точности, а точки диагонального хода,- тригонометрическим нивелированием. Нивелирный ход обязательно должен быть привязан к ближайшему реперу. Нивелирование выполняют методом из середины, контролируя снятие отсчетов по черной и красной сторонам рейки вычислением пятки рейки.

. На следующую станцию можно переходить только в том случае, если превышения , полученные как разность отсчетов по задней и передней рейки, различаются не более чем на 4мм.

.

Таблица 3.4. Ведомость вычисления координат вершин диагонального хода

№ вершин	Измеренные углы	Исправлен углы	Дирекцион углы	Горизонтал проло. d,м	Приращения координат		Координаты		№ вер шин
					Δх,м	Δу,м	Х,м.	У,м
6								6
	+0,4		350 03,1
1	55 48,0	55 48,4					500,0	500,0	1
	+0,4		114 14,7	86,9	-35,7	79,2
7	279 22,5	279 22,9					464,3	579,2	7
	+0,4		14 51,8	91,1	88,0	23,4
8	81 31,5	81 31,9				-0,1	552,3	602,6	8
	+0,4		113 19,0	133,2	-52,7	122,3
4	75 50,0	75 50,4					499,6	724,8	4
			217 29,5
5									5

_изм.=492⁰32,0 d = 311,2м.. Δх_выч.=-0,4м. Δу_выч. = 224.9м.

_теор._{= 6,1 - 4,5} + 180⁰ n=492⁰33,6 Δ_теор.=-0.4м. Δу_теор.=224.8м.

f =+2,0 f_[х =-0,0м. f_y = +0,1м.

f_аб.⁼ _х² + f_y ² =0,1м.

.

Таблица 3.5 .Журнал технического нивелирования

Нивелир --_____№_______ Дата__________Погода

Ф. И. О. Студента	№ станций	№ св.точек	отсчеты по рейкам		h, мм.	hср. мм.
			задней	передней
Постраничный Контроль	1	Рп.542 Т- 1	0563 5250 4687	1831 6520 4689	-1268 -1270	-1269

Вычислительную обработку результатов нивелирования точек замкнутого полигона выполняют в следующей последовательности (табл.3.6).

Находят сумму средних превышений и сравнивают ее с теоретической.В замкнутом полигоне ее значение равно нулю. Таким образом, сумма измеренных средних превышений и есть невязка хода, т.е. f_h = h_ср.

Невязка характеризует качество измерений, поэтому ее сравнивают с допустимой (f_h ≤ 30мм√∑dкм.,где ∑d – периметр полигона.

Таблица 3.6.Ведомость вычисления высот в замкнутом полигоне

№ точек	Число станций (n)	hср мм	, мм	Hbcg, Мм	H, м.
Рп 542	1				161,567
		-1269
Т-1
Т-6
Рп 542					161,567

∑h_ср.= f_h = доп.f_h=±50 D(км)

Определение превышений между точками диагонального хода рекомендуется выполнить способом тригонометрического нивелирования. При этом ход опирается на точки замкнутого полигона, высоты которых определены из геометрического нивелирования. Углы наклона, как правило, измеряют одновременно с измерением горизонтальных углов теми же приборами. Измерения выполняют одним приемом при двух положениях вертикального круга (табл.3.7.).

Таблица 3.7.Журнал тригонометрического нивелирования

Теодолит______№.________Дата________Погода_________________

№ станц.	№ точк. визир.	расст. D,м	полож. круга	отсчет по ВК	угол накл.	высота теодол.	высота визир.	h,м	hср.м
Т-1	Т-7	87.0	КЛ			1.41	1.41
			КП
Т-7	Т-1	87.1	КЛ			1.43	1.50
			КП

Высоту визирной цели и высоту теодолита над центром точки измеряют рулеткой с точностью до 0,01м. Вычисление превышений выполняют по формуле

h = d*tg +I-l, (3.3)

если длины линий приведены на горизонтальную плоскость, или по формуле

h = 0.5*D*Sin +I –l, (3.4)

если длины линий измерены нитяным дальномером

где - угол наклона; I –высота прибора; l – высота рейки (вехи) от ее основания до точки, на которую визируют; d – горизонтальное проложение; D – расстояние, измеренное нитяным дальномером.

Измерения h выполняют по каждой стороне диагонального хода в прямом и обратном направлениях. Расхождение между прямым и обратным превышением не должно выходить за пределы 4 см. на каждые 100м. В обработку принимают среднее превышение.

Вычисление высот точек диагонального хода выполняют в табл. 3.8, в которую выписывают из табл. 3.7 значения средних превышений, а из табл 3.6 высоты точек, на которые опирается диагональный ход.

Таблица 3.8.Ведомость вычисления высот точек диагонального хода

№ станции	D,м	hср.,м	vh,м	hиспр.м..	H,м.

∑D =(в сотнях м.) ∑h_ср.=

∑h_теор = _h f _h =

доп.f_h = ±0.04ΣD,м.

3.5.Съемка контуров и высот местности. Съемке подлежат все предметы, здания и сооружения, а также рельеф местности. Съемку выполняют способом полярных координат с точек основного и диагонального хода. В качестве полярной оси (линии ориентирования лимба) принимают одну из сторон теодолитного хода. От этой стороны измеряют полярные углы одним полу приемом (чаще всего при КЛ), а расстояния до реечных точек измеряют нитяным дальномером. Работу на станции ведут в следующей последовательности.

1.Устанавливают теодолит в рабочее положение.

2.Измеряют высоту прибора (с точностью до 0.01м.) и отмечают ее на рейке в тех случаях, когда данная отметка хорошо будет видна на всех реечных точках.

3.Определяют МО теодолита из нескольких приемов (по числу студентов в бригаде) и принимают решение о приведении его к нулю.

4.Ориентируют лимб по одной из сторон теодолитного хода. Для этого совмещают нули лимба и алидады и при закрепленной алидаде и открепленном лимбе визируют на точку съемочного обоснования. Открепляют алидаду и визируют на рейку, установленную на реечной точке. Снимают отсчеты по нитяному дальномеру, вертикальному и горизонтальному кругам. Результаты измерений записывают в журнал тахеометрической съемки (табл.3.9.) и отмечают в абрисе (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Абрис съемки на ст.4.

5.После съемки 8-10 точек проверяют ориентировку лимба. Отличие от 0⁰ не должно превышать 5´.В противном случае повторяют измерения на последние после последней проверки реечные точки. Высотные реечные точки. по возможности, равномерно располагают на всей снимаемой территории с расстояниями между ними не более 20 м. при съемке в масштабе 1:500. Максимальное расстояние от прибора до реечных точек не должно превышать 100м.

В процессе съемки особое внимание необходимо уделять тщательному ведению абриса, где условными знаками показывают ситуацию, схематическое расположение реечных точек, основные формы рельефа и стрелками направления скатов. Реечные точки нумеруются арабскими цифрами. Их номера записывают последовательно от первой до последней станции. Нумерация реечных точек в тахеометрическом журнале и на абрисе должна совпадать.

Объекты съемки. Съемке и отображению на планах в масштабах 1:5000 – 1:500 подлежат все элементы существующей застройки и благоустройства: подземные и наземные сооружения, выражающиеся в масштабе плана. К ним относятся границы кварталов застройки; все здания и сооружения жилые и нежилые с указанием их этажности, назначения, материала стен, с архитектурными выступами, уступами и изломами фасадной линии, если величина их более 0,5 мм на плане; ситуация внутри кварталов (сады, огороды, отдельно стоящие деревья и др.); ситуация на улицах и площадях, памятники, трамвайные пути, трамвайные и троллейбусные мачты, фонари освещения, столбы телефонных, телеграфных и электрических сетей, покрытия проезжих частей улиц с указанием материала покрытия; канавы, лотки. решетки водоприемников, люки смотровых колодцев и другие выходы подземных коммуникаций.

На территориях городов и поселков не подлежат съемке все временные и переносные наземные сооружения (ларьки, палатки, мусорные ящики и т.д.).

3.6. Построение топографического плана. План топографической съемки составляют в масштабах 1:1000 или 1:500 с высотой сечения рельефа 0.25 или 0.5м в зависимости от условий и рельефа местности. Масштаб плана устанавливает руководитель практики.

Составление плана выполняют в следующей последовательности:

• На листе чертежной бумаги формата А1 линейкой Дробышева строят координатную сетку и выполняют ее оцифровку так, чтобы координаты вершин квадратов были кратны 100м, а топографический план расположился примерно в центре листа.

• С помощью поперечного масштаба и циркуля – измерителя наносят на план по координатам вершины основного и диагонального хода. Правильность нанесения точек проверяют по горизонтальным расстояниям. Расхождение между длиной стороны на плане и в ведомости координат не должно выходить за пределы двойной точности масштаба.

• Подписывают на плане номера вершин и их отметки с округлением до 0.01м.

• Наносят на план реечные точки по горизонтальным углам и горизонтальным проложениям. Рядом с каждой точкой (справа) подписывают в числителе ее номер, а в знаменателе – отметку, округленную до 0,1м.

• Проводят на плане горизонтали графическим интерполированием по направлениям, указанным в абрисе.

• Вычерчивают и оформляют топографический план в соответствии с «Условными знаками для топографических планов масштабов 1:5000-1:500».

• Сличают топографический план с местностью и при необходимости вносят изменения и исправления.

Примечание. При нанесении на план реечных точек можно перейти от полярных координат к прямоугольным. и строить по ним план.

В результате завершения работ по созданию съемочного обоснования и топографической съемки каждая бригада представляет:

1.Полевые журналы измерения горизонтальных углов, углов наклона и расстояний, журналы геометрического и тригонометрического нивелирования.

2.Схемы планового и высотного съемочного обоснования.

3.Абрисы съемок и схемы привязки точек съемочного обоснования к местным предметам.

4.Ведомости вычисления координат и высот вершин полигона.

5.Топографический план участка местности.

6.Пояснительную записку.