Методические указания
К лабораторным занятиям
по дисциплине Б1.Б.12 Геодезия
Направление подготовки 21.03.03 -
Геодезия и дистанционное зондирование
Омск 2016
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ П. А. СТОЛЫПИНА»
Землеустроительный факультет
Кафедра геодезии и дистанционного зондирования
Методические указания
К лабораторным занятиям
по дисциплине Б1.Б.12 "Геодезия"
Направление подготовки 21.03.03 -
Геодезия и дистанционное зондирование
Рекомендовано
методической комиссией
по направлению подготовки 21.03.03 Геодезия и дистанционное зондирование
Омск 2016
Автор: ст. преподаватель кафедры геодезии и ДЗ Е. Н. Купреева
Ответственный за выпуск зав. кафедрой, к.т.н., доцент А. И. Уваров
Рецензент:
к. геогр. н., доцент кафедры Геодезии ФГБОУ ВО
СибАДИ Бадера В. В.
Содержание
Введение………………………………………………………..…....4
1. Лабораторная работа №1. Измерение горизонтальных углов
способом круговых приемов ..............................…………….......6
2. Лабораторная работа №2. Вычисление координат дополнительных пунктов, определенных прямой и обратной многократными
угловыми и многократной линейной засечками .......................10
2.1. Вычисление координат дополнительного пункта, определенного прямой многократной засечкой……………………………..10
2.2. Вычисление координат дополнительного пункта, определенного обратной многократной засечкой…………………………...15
2.3. Вычисление координат дополнительного пункта, определенного линейной многократной засечкой………………………......21
3. Лабораторная работа № 3. Упрощенное уравнивание сетей
триангуляции ......................................………………………......26
3.1. Упрощенное уравнивание центральной системы…………................................................................................26
3.2. Упрощенное уравнивание цепочки треугольников с опорой на
две отдельные твердые точки……………………………….....32
4. Лабораторная работа №4. Расчет номенклатуры и построение рамки листа карты масштаба 1:10000 ........................................37
Список рекомендуемой литературы …………………………....42
Приложение А. Пример оформления журнала измерения углов
способом круговых приемов……………………………….....43
Приложение Б. Схема международной разграфки листов карты
масштаба 1:1 000 000………………………………………....44
Введение
Методические указания к лабораторным занятиям разработаны в соответствии с рабочей программой по дисциплине Б1.Б.12 "Геодезия", разработанной в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования по направлению подготовки 21.03.03 - Геодезия и дистанционное зондирование (уровень высшего образования бакалавриат), утверждённый приказом Министерства образования и науки от 12 ноября 2015 года № 1329; «Основная образовательная программа подготовки бакалавра по направлению 21.03.03 – Геодезия и дистанционное зондирование. Дисциплина "Геодезия" относится к базовой части профессионального цикла и является дисциплиной обязательной для изучения обучающимися.
В ФГОС ВО РФ зафиксированы компетенции, на формирование которых должен быть направлен процесс изучения дисциплины:
· способность работать в команде, толерантно воспринимая социальные и культурные различия (ОК-6);
· готовность выполнять полевые и камеральные работы по топографическим съемкам местности и созданию оригиналов топографических планов и карт (ПК - 3);
· способностью использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОПК - 1).
Методические указания предназначены для студентов 2 курса (3 семестр обучения). На изучение дисциплины «Геодезия» в учебном плане выделяется 144 часа, в том числе на выполнение данных лабораторных работ 60 часов аудиторных занятий и 48 часов на самостоятельную работу. Форма контроля экзамен.
Цель методических указаний - оказать помощь студентам при проведении лабораторных занятий по темам:
1. Измерение углов способом круговых приемов теодолитом 2Т5К;
2. Вычисление координат дополнительных пунктов, определенных прямой и обратной многократными угловыми и многократной линейной засечками;
3. Упрощенное уравнивание сетей триангуляции;
4. Расчет номенклатуры и координат рамки листа карты масштаба 1:10000.
Для выполнения лабораторных работ необходимы знания по геодезии, высшей математике, информатике и навыки по инженерной графике.
Цель работы - углубить и закрепить теоретические знания в их практической реализации по вопросам:
- полевые измерения горизонтальных углов и их последующая обработка;
- камеральная обработка геодезических измерений при определении координат отдельных пунктов;
- камеральная обработка сетей триангуляции 2 разряда;
- система обозначений (номенклатуры) листов планов и карт, используемых в геодезии и сопутствующих изысканиях;
В результате выполнения лабораторных работы студент должен
знать:
- методику проведения измерений горизонтальных углов способом круговых приемов, методику проведения контроля, допустимые расхождения, порядок первичной обработки измерений;
- методику выполнения различных расчетов, увязанных с инструктивными допусками;
- принцип разграфки и обозначения листов планов и карт;
уметь:
- производить измерение углов способом круговых приемов;
- уметь самостоятельно выполнять все расчеты, включая оценку точности полученных результатов;
- рассчитывать номенклатуру листов карт;
приобрести навыки:
- по камеральной обработке результатов полевых измерений в геодезических сетях сгущения;
- по установлению номенклатуры листов карт различных масштабов.
Лабораторная работа №1.
Поверки теодолитов
- Поверка работоспособности теодолита.
При проведении поверки работоспособности проверяется плавность вращения теодолита и зрительной трубы. Проверяется надежность закрепления теодолита и зрительной трубы закрепительными винтами. Плавность хода микрометренных винтов. Качество работы повторного приспособления.
Одновременно проверяется качество работы подъемных винтов трегера. Каждый винт должен вращаться плавно без рывков и перекосов, усилие на поворот всех винтов трегера должно быть одинаковым. Теодолит не должен качаться на подъемных винтах.
- Поверка и юстировка установочных уровней.
На теодолитах 2Т5К и 3Т5КП установлен цилиндрический уровень с пружинным фиксатором, кроме того, на теодолите 3Т5КП дополнительно установлен круглый уровень.
Поверка цилиндрического уровня проводится следующим образом. Теодолит устанавливается на штативе. Уровень ставится между двумя подъемными винтами. Пузырек уровня выводится на середину вращением этих подъемных винтов одновременно во встречных направлениях с равной скоростью. Теодолит поворачивается на 90 градусов. Третьим подъемным винтом пузырек уровня выводится на середину. Теодолит поворачивается на 180 градусов. Если отклонение пузырька уровня не превышает двух делений, следовательно, поверка окончена, в противном случае необходима юстировка уровня. Юстировка уровня заключается в приведении пузырька уровня на середину равными движениями исправительного и подъемного винтов, то есть, пузырек уровня сдвигается на половину отклонения третьим подъемным винтом и выводится на середину исправительным винтом уровня. После юстировки поверка уровня начинается сначала.
- Поверка правильности установки сетки нитей.
Условие данной поверки состоит в проверки вертикальности расположения вертикальной нити теодолита.
4. В порядке очередности взять отчеты на три визирные точки (точки выдаются преподавателем) при положении прибора при круге лево и при круге право;
Рис. 1 – Схема измерений
Рис. 2 – Пример поля зрения отчетного микроскопа. Отчет: горизонтальный круг 125˚05,5¢
Методика измерений. Измерения начинают при положении зрительной трубы КЛ. За начальный принимают хорошо видимый пункт среди тех, которые подлежат наблюдению. При этом устанавливают горизонтальный круг таким образом, чтобы отсчет на лимбе был на 2 - 5' больше 0 градусов. Вращая теодолит по ходу часовой стрелки, навести трубу последовательно на все остальные пункты В, С, D, Е и снова навести на начальный пункт А, замыкая, таким образом, горизонт. При визировании на пункты каждый раз отсчитывают по горизонтальному кругу и записывают отчеты в журнал. Указанный комплекс измерений составляет первый полуприем. Пример записей и вычислений приведен в приложении А.
Второй полуприем начинают с наведения трубы на начальный пункт А при КП и производят отсчет, предварительно переведя трубу через зенит. Круг остается неподвижным. Далее визируют последовательно, но в обратном порядке на все остальные пункты Е, D, С, В и снова на начальный пункт А, каждый раз записывая отчеты по горизонтальному кругу. Во втором полуприеме теодолит всегда вращают только против хода часовой стрелки. Запись результатов наблюдений в журнале во втором полуприеме ведут в обратном направлении, т. е. снизу вверх.
Для контроля результатов наблюдений измерения проводятся несколькими приемами, то есть каждый студент в бригаде выполняет свой прием наблюдений, между которыми поворачивают круг на угол
ν°=180°/р (1.1)
где р — число студентов в бригаде.
5. Провести контроль правильности измерений по кругам, при соответствии допуску, сделать математическую обработку результатов измерений в приеме;
Вторичное наведение и отсчет на начальный пункт — замыкание горизонта служит контролем неподвижности горизонтального круга в течение полуприема. Расхождение между отчетами на этот пункт в начале и конце полуприема не должно превышать 0,2' для теодолита типа Т5. При больших расхождениях весь полуприем повторяют заново. Наблюдения при КП и КЛ составляют один прием.
Для того чтобы сопоставить между собой результаты измерений, полученные из разных приемов на один и тот же предмет, в каждом приеме приводят измеренные направления к общему — начальному, равному нулю. Для этого из всех измеренных направлений вычитают среднее значение первого направления на начальный пункт.
В вычисленные таким образом направления вводят поправки из-за незамыкания горизонта
(1.2)
где Δср - среднее значение незамыкания горизонта, К — номер направления (при этом начальное направление принимается за первое), n — число направлений в приеме.
6. Провести контроль правильности измерений между приемами, при соответствии допуску, вычислить средние значение направлений;
Расхождения между одноименными направлениями в отдельных приемах, приведенных к общему нулю, называемые колебаниями направлений, не должны превышать 0,2' для теодолитов типа Т5. При соблюдения контроля производится вычисление средних отчетов между одноименными направлениями.
7. Оформить лист измерений.
Пример заполнения журнала измерения углов способом круговых приемов приведен в приложении А.
Лабораторная работа №2.
Координаты, м.
Значения индивидуальных поправок Δ Таблица2
| группы | Δβ1 , Δβ2 | Δх, м. | Δy, м. |
| 21 | К1*№ , К2*№ | К5*№ | К5*№ |
| 22 | К3*№ , К4*№ | К6*№ | К6*№ |
В таблице 2, № - индивидуальный номер для студента, выдаваемый преподавателем, К – поправочный коэффициент.
2.1.2.Общий порядок решения прямой угловой многократной засечки
Составить схему расположения исходных и определяемого пунктов А, В,С и Р, используя известные координаты и углы.
По схеме выбрать два наилучших варианта решения засечки, путем сравнения площадей специально построенных инверсионных треугольников.
Решить два выбранных варианта засечки, используя формулы Юнга; расхождение координат, полученных в двух вариантах, с учетом точности измерений, допускается до 0,2 м. При допустимом расхождении за окончательные значения координат принять средние их значения из двух вариантов. Произвести оценку точности полученных координат.
2.1.3.Порядок выполнения.
Оформление работы.
Решение задачи определения координат пункта Р оформить на отдельных листах. При оформлении обязательно привести схему определения лучших вариантов решения данной задачи, таблицу вычисления координат точки Р и результаты оценки точности вычислений.
2.2. Вычисление координат дополнительного пункта, определенного обратной многократной засечкой
2.2.1.Общие указания и исходные данные
Решение однократной обратной засечки заключается в определении координат четвертого пункта по трем исходным пунктам и двум углам, измеренным на определяемом пункте. С целью контроля правильности решения задачи на определяемом пункте производятся измерения углов, как минимум на четыре исходных пункта, т.е. засечка делается многократной.
Рис. 6 - Схема обратной многократной засечки
Таблица 4
Исходные данные для решения обратной засечки
| Группы | Назв. пунктов | Координаты, м. | Измеренные на пункте Р направления º ′ ″ | |
| X | Y | |||
| 21 | 1 | 7104,51+0,20 № | 5851,55+0,12№ | 0º 00 ′00″ |
| 2 | 6613,06+0,20 № | 5816,43+0,12№ | 59 00 48 +1′ 27″ № | |
| 3 | 6652,86+0,20 № | 4959,70+0,12№ | 177 04 59 +3′ 42″ № | |
| 4 | 7352,37+0,20 № | 4210,20+0,12№ | 273 06 14 +1′ 06″№ | |
| 22 | 1 | 7114,61-0,60 № | 3841,45-0,25№ | 0º 00′ 00″ |
| 2 | 6623,16 -0,60 № | 3806,33-0,25№ | 60 14 58 -1′ 27″ № | |
| 3 | 6662,96–0,60 № | 2949,60-0,25№ | 180 13 31-3′ 41″ № | |
| 4 | 7362,47–0,60 № | 3200,10-0,25№ | 274 03 12-1′ 08″№ | |
В таблице 4, №-индивидуальный номер для каждого студента, выдаваемый преподавателем.
2.2.2.Общий порядок решения обратной многократной засечки.
Составить схему расположения определяемого и исходных пунктов, используя известные координаты и углы.
По схеме выбрать два наилучших варианта решения засечки путем сравнения площадей инверсионных треугольников.
Решить два выбранных варианта засечки. Расхождение координат, полученных в двух вариантах, с учетом точности измерений допускается до 0,2 м. При допустимом расхождении за окончательные значения координат принять их средние значения из двух вариантов.
Произвести оценку точности полученных координат определяемого пункта Р.
2.2.3.Порядок выполнения.
Оформление работы.
Решение задачи определения координат пункта Р оформить на отдельных листах. При оформлении обязательно привести схему определения лучших вариантов решения данной задачи, таблицу вычисления координат точки Р и результаты оценки точности вычислений.
2.3. Вычисление координат дополнительного пункта, определенного линейной многократной засечкой
2.3.1.Общие указания и исходные данные.
При решении линейной однократной засечки определяют координаты третьего пункта по известным координатам двух исходных пунктов и длинам линий, измеренным между определяемым и исходными пунктами. Для контроля правильности определения координат пункта засечку делают многократной, т.е. используют более двух исходных пунктов с измерениями на них, что заранее предусматривается в проекте работ. При этом число вариантов решения однократных засечек подсчитывают по формуле (2.1).
Рис. 9 – Схема линейной многократной засечки.
Исходные данные для решения линейной засечки Таблица 6
| Исходный пункт | координаты | Расстояние | |
| Х | У | ||
| А | 3676,45 | 3422,97 | 689,658+J |
| В | 3615,90+D | 4317,02+D | 730,791 |
| С | 2728,92 | 4370,50 | 679,877+J |
Значения индивидуальных поправок Таблица 7
| группы | Δ, м. | J, м. |
| 21 | 0,1 № | -0,026 № |
| 22 | -0,1 № | 0,026 № |
В таблице 7, № - индивидуальный номер для студента, выдаваемый преподавателем.
2.3.2.Общий порядок решения линейной многократной засечки
Составить схему расположения исходных и определяемого пунктов А, В, С и Р, используя известные координаты и длины линий.
По схеме выбрать два наилучших варианта решения засечки, путем сравнения углов, расположенных при определяемой точке, построенных треугольников.
Решить два выбранных варианта засечки, используя формулы для численного решения линейной засечки, расхождение координат, полученных в двух вариантах, с учетом точности измерений, допускается до 0,2 м. При допустимом расхождении за окончательные значения координат принять средние их значения из двух вариантов.
Произвести оценку точности полученных координат.
2.3.3.Порядок выполнения.
Оформление работы.
Решение задачи определения координат пункта Р оформить на отдельных листах. При оформлении обязательно привести схему определения лучших вариантов решения данной задачи, таблицу вычисления координат точки Р и результаты оценки точности вычислений.
Лабораторная работа № 3.
Упрощенное уравнивание сетей триангуляции.
Приборы и инструменты: калькулятор.
Цель работы: изучение камеральной обработки геодезических измерений при уравнивании систем триангуляции 2 разряда.
Трудоемкость лабораторной работы 10 часов, в том числе 26 часов внеаудиторной работы.
3.1. Упрощенное уравнивание центральной системы.
3.1.1.Общие указания и исходные данные.
Центральной системой в геодезии принято называть такую систему треугольников триангуляции, которая имеет в своем составе точку, на которой измерянные углы образуют полный круг. Уравнивание центральной системы состоит в определении поправок к измерянным углам, уравненных координат точек и оценки точности геодезического построения. Данная методика уравнивания называется упрощенной потому, что решение возникающих в системе условных уравнений производится раздельно, по типам уравнений.
Рис. 12 – Схема центральной системы.
Исходные данные для решения центральной системы Таблица 9
| № угла | Угол | № угла | Угол | № угла | Угол | ||||||
| ˚ | ΄ | ˝ | ˚ | ΄ | ˝ | ˚ | ΄ | ˝ | |||
| 1 | 53 | 16 | 00+К1*Nв | 7 | 58 | 45 | 54+К2*Nв | 13 | 50 | 33 | 21+К3*Nв |
| 2 | 44 | 57 | 00+К2*Nв | 8 | 61 | 42 | 38+К4*Nв | 14 | 66 | 14 | 36+К1*Nв |
| 3 | 81 | 46 | 57+К3*Nв | 9 | 59 | 31 | 32+К3*Nв | 15 | 63 | 12 | 08+К2*Nв |
| 4 | 50 | 42 | 57+К1*Nв | 10 | 53 | 19 | 40+К2*Nв | ||||
| 5 | 43 | 27 | 39+К2*Nв | 11 | 57 | 00 | 29+К1*Nв | ||||
| 6 | 85 | 49 | 32+К3*Nв | 12 | 69 | 39 | 46+К3*Nв | ||||
Исходные координаты Таблица 10
| Исходный пункт | координаты | |
| Х | У | |
| А | 85443,47 | 30190,40 |
| В | 83659,97 + К5*Nв | 31146,19 + К6*Nв |
В таблицах 9 и 10, Nв - индивидуальный номер для студента, выдаваемый преподавателем, К1, К2, К3, К4, К5, К6 – коэффициенты, выдаваемые преподавателем для группы.
3.1.2.Общий порядок уравнивания центральной системы.
Подсчитать число возникающих в сети условных уравнений, разбить их по группам. Решить условные уравнения и вычислить уравненные углы. Вычислить длины всех сторон сети. Составить ходовую линию и вычислить координаты всех точек сети. Произвести оценку точности.
3.1.3.Порядок выполнения.
Подсчет числа и составление условных уравнений.
Составить схему уравниваемой сети. Подсчитать число измеренных углов и число определяемых пунктов. Вычислить число условных уравнений, возникающих в данной сети:
, (3.1)
где: r – число условных уравнений, n – количество измерянных углов, N – количество определяемых пунктов сети.
Составление условных уравнений начинаем с уравнений фигур, в данном случае треугольников. Эти уравнения составляют первую группу.
(1) + (2) + (3) + W1 = 0 (3.2)
(4) + (5) + (6) + W2 = 0 (3.3)
(7) + (8) + (9) + W3 = 0 (3.4)
(10) + (11) + (12) + W4 = 0 (3.5)
(13) + (14) + (15) + W5 = 0 (3.6)
где: (1), (2), (3) и т.д. – поправки в измеренные углы, W – свободные члены уравнений, вычисляемые по следующим формулам:
W1 = 180˚ – 1 – 2 – 3 (3.7)
W2 = 180˚ – 4 – 5 – 6 (3.8)
W3 = 180˚ – 7 – 8 – 9 (3.9)
W4 = 180˚ – 10 – 11 – 12 (3.10)
W5 = 180˚ – 13 – 14 – 15 (3.11)
Вторая группа уравнений состоит из уравнения горизонта. Данное уравнение содержит поправки в углы измеренные при центральной точки.
(3) + (6) + (9) + (12) + (15) +W6 = 0, (3.12)
где: W6 = 360˚ – 3 – 6 – 9 – 12 – 15 (3.13)
Третья группа уравнений это уравнение полюса. Уравнение полюса для данной системы имеет следующий вид:
, (3.14)
где: Δ – изменение шестого знака логарифма синуса угла при изменении угла на одну секунду,
(3.15)
Решение условных уравнений
Решение данной задачи принято производить в таблице (см. таблица11). В таблицу выписать значения измеренных углов, по каждому треугольнику вычислить суммы углов и определить свободные члены уравнений первой группы (3.7 – 3.11). Поправки за уравнения первой группы распределить равномерно на все углы треугольника, в целых минутах таким образом, чтобы сумма поправок была равна свободному члену уравнения, взятому с противоположным знаком. Вычислить значения углов исправленных поправками уравнений первой группы.
Определить свободный член уравнения второй группы (3.13). Поправки за уравнения второй группы распределить равномерно на все углы, расположенные при центральной точке системы, в целых минутах таким образом, чтобы сумма поправок была равна свободному члену уравнения, взятому с противоположным знаком. Для компенсации влияния уравнения второй группы на уравнения первой ввести дополнительные поправки в остальные углы треугольника равномерно в целых минутах таким образом, чтобы сумма поправок была равна нулю. Вычислить значения углов исправленных поправками уравнения второй группы.
Вычислить десятичные логарифмы синусов углов входящих в уравнение третьей группы. Для простоты дальнейших вычислений прибавить к значениям логарифмов десять и округлить до седьмого знака после запятой. Определить свободный член уравнения третьей группы (3.15). Для вычисления поправок в уравнение вычислить коэффициент (3.16).
(3.16)
Величину поправки в углы вычислить по формуле:
(3.17)
знак поправки определить из уравнения (3.14). Вычислить исправленные углы.
Оценку точности уравненного угла провести по формуле
. (3.18)
Примерная схема уравнивания центральной системы Таблица11
| № точки | Измеренный угол | V¹ | угол, уравненный первой группой поправок | V² | угол, уравненный второй группой поправок | lg(sin(i)) | Δ | V³ | Уравненный угол | ||||||||
| ˚ | ΄ | ˝ | ˚ | ΄ | ˝ | ˚ | ΄ | ˝ | ˚ | ΄ | ˝ | ||||||
| 1 | 53 | 16 | 00 | 1 | 53 | 16 | 01 | -1 | 53 | 16 | 00 | 9,9038644 | 1,6 | -2 | 53 | 15 | 58 |
| 2 | 44 | 57 | 00 | 1 | 44 | 57 | 01 | -1 | 44 | 57 | 00 | 9,8491057 | 2,1 | 2 | 44 | 57 | 02 |
| 3 | 81 | 46 | 57 | 1 | 81 | 46 | 58 | 2 | 81 | 47 | 00 | 81 | 47 | 00 | |||
| Σ | 179 | 59 | 57 | 3 | 180 | 00 | 00 | 0 | 180 | 00 | 00 | 3,7 | 0 | 180 | 00 | 00 | |
| 4 | 50 | 42 | 57 | -2 | 50 | 42 | 55 | -1 | 50 | 42 | 54 | 9,8887443 | 1,7 | -2 | 50 | 42 | 52 |
| 5 | 43 | 27 | 39 | -3 | 43 | 27 | 36 | -1 | 43 | 27 | 35 | 9,8374903 | 2,2 | 2 | 43 | 27 | 37 |
| 6 | 85 | 49 | 32 | -3 | 85 | 49 | 29 | 2 | 85 | 49 | 31 | 85 | 49 | 31 | |||
| Σ | 180 | 00 | 08 | -8 | 180 | 00 | 00 | 0 | 180 | 00 | 00 | 3,9 | 0 | 180 | 00 | 00 | |
| 7 | 58 | 45 | 54 | -1 | 58 | 45 | 53 | -1 | 58 | 45 | 52 | 9,9319878 | 1,3 | -1 | 58 | 45 | 51 |
| 8 | 61 | 42 | 38 | -1 | 61 | 42 | 37 | -1 | 61 | 42 | 36 | 9,9447590 | 1,1 | 1 | 61 | 42 | 37 |
| 9 | 59 | 31 | 32 | -2 | 59 | 31 | 30 | 2 | 59 | 31 | 32 | 59 | 31 | 32 | |||
| Σ | 180 | 00 | 04 | -4 | 180 | 00 | 00 | 0 | 180 | 00 | 00 | 2,4 | 0 | 180 | 00 | 00 | |
| 10 | 53 | 19 | 40 | 1 | 53 | 19 | 41 | -1 | 53 | 19 | 40 | 9,9042097 | 1,6 | -2 | 53 | 19 | 38 |
| 11 | 57 | 00 | 29 | 2 | 57 | 00 | 31 | -2 | 57 | 00 | 29 | 9,9236310 | 1,4 | 2 | 57 | 00 | 31 |
| 12 | 69 | 39 | 46 | 2 | 69 | 39 | 48 | 3 | 69 | 39 | 51 | 69 | 39 | 51 | |||
| Σ | 179 | 59 | 55 | 5 | 180 | 00 | 00 | 0 | 180 | 00 | 00 | 3,0 | 0 | 180 | 00 | 00 | |
| 13 | 50 | 33 | 21 | -1 | 50 | 33 | 20 | -1 | 50 | 33 | 19 | 9,8877511 | 1,7 | -1 | 50 | 33 | 18 |
| 14 | 66 | 14 | 36 | -2 | 66 | 14 | 34 | -2 | 66 | 14 | 32 | 9,9615439 | 0,9 | 1 | 66 | 14 | 33 |
| 15 | 63 | 12 | 08 | -2 | 63 | 12 | 06 | 3 | 63 | 12 | 09 | 63 | 12 | 09 | |||
| Σ | 180 | 00 | 05 | -5 | 180 | 00 | 00 | 0 | 180 | 00 | 00 | 0,0000274 | 2,6 | 0 | 180 | 00 | 00 |
Вычисление длин сторон сети
После уравнивания углов центральной системы вычислить длины всех сторон сети. Длину исходной стороны определить по координатам исходных точек (3.18). Вычисление остальных сторон провести по теореме синусов. (3.19 - формула для вычисления стороны АI). Контролем правильности уравнивания и вычисления сторон служит определение длины исходной стороны. Относительная ошибка определения стороны (3.20) не должна быть больше 1 / 10000.
(3.19)
(3.20)
(3.21)
Вычисление координат точек сети
Перед началом вычисления координат всех точек сети проложить ходовую линию. Ходовая линия должна проходить через все определяемые точки сети, а начинаться и заканчиваться на твердых точках. По уравненным углам и вычисленным длинам линий составить ведомость вычисления координат и посчитать ее.
Оформление работы
Решение оформить на отдельных листах. При оформлении обязательно привести схему сети, таблицу уравнивания, ведомость вычисления координат и результаты оценки точности вычислений.
3.2. Упрощенное уравнивание цепочки треугольников с опорой на две отдельные твердые точки.
3.2.1.Общие указания и исходные данные.
Уравнивание цепочки треугольников с опорой на две твердые точки состоит в определении поправок к измерянным углам, уравненных координат точек и оценки точности геодезического построения.
Рис. 13 – Схема цепочки треугольников.
Исходные данные для решения центральной системы Таблица 12
| № угла | Угол | № угла | Угол | № угла | Угол | ||||||
| ˚ | ΄ | ˝ | ˚ | ΄ | ˝ | ˚ | ΄ | ˝ | |||
| 1 | 53 | 19 | 53+К1*Nв | 7 | 81 | 46 | 39+К1*Nв | 13 | 84 | 45 | 15+К1*Nв |
| 2 | 69 | 39 | 37+К2*Nв | 8 | 44 | 57 | 15+К2*Nв | 14 | 45 | 47 | 06+К2*Nв |
| 3 | 57 | 00 | 20+К3*Nв | 9 | 53 | 15 | 49+К3*Nв | 15 | 49 | 27 | 13+К3*Nв |
| 4 | 50 | 32 | 56+К1*Nв | 10 | 61 | 40 | 36+К1*Nв | ||||
| 5 | 66 | 14 | 53+К2*Nв | 11 | 71 | 23 | 06+К2*Nв | ||||
| 6 | 63 | 12 | 05+К3*Nв | 12 | 46 | 55 | 52+К3*Nв | ||||
Исходные координаты Таблица 13
| Исходный пункт | координаты | |
| Х | У | |
| А | 31256,26 | 125689,21 |
| В | 39651,24+ К5*Nв | 125649,59+ К6*Nв |
В таблицах 12 и 13, Nв - индивидуальный номер для студента, выдаваемый преподавателем, К1, К2, К3, К5, К6 – коэффициенты, выдаваемые преподавателем для группы.
3.2.2.Общий порядок цепочки треугольников с опорой на две отдельные твердые точки.
Подсчитать число возникающих в сети условных уравнений. Решить условные уравнения и вычислить уравненные углы. Вычислить длины всех сторон сети. Составить ходовую линию и вычислить предварительные координаты всех точек сети. Определить поправку к начальному дирекционному углу и коэффициент масштабирования длин линий сети. Произвести оценку точности.
3.2.3.Порядок выполнения.
Подсчет числа и составление условных уравнений.
Составить схему уравниваемой сети. Подсчитать число измерянных углов и число определяемых пунктов. Вычислить число условных уравнений возникающих в сети (3.1).
Составить условные уравнения фигур, в данном случае треугольников.
(1) + (2) + (3) + W1 = 0 (3.22)
(4) + (5) + (6) + W2 = 0 (3.23)
(7) + (8) + (9) + W3 = 0 (3.24)
(10) + (11) + (12) + W4 = 0 (3.25)
(13) + (14) + (15) + W5 = 0 (3.26)
где: (1), (2), (3) и т.д. – поправки в измерянные углы, W – свободные члены уравнений, вычисляемые по следующим формулам:
W1 = 180˚ – 1 – 2 – 3 (3.27)
W2 = 180˚ – 4 – 5 – 6 (3.28)
W3 = 180˚ – 7 – 8 – 9 (3.29)
W4 = 180˚ – 10 – 11 – 12 (3.30)
W5 = 180˚ – 13 – 14 – 15 (3.31)
Решение условных уравнений
Решение данной задачи принято производить в таблице (см. таблица14). В таблицу выписать значения измерянных углов, по каждому треугольнику вычислить суммы углов и определить свободные члены уравнений (3.27 – 3.31). Поправки в углы распределить равномерно на все углы треугольника, в целых минутах таким образом, чтобы сумма поправок была равна свободному члену уравнения, взятому с противоположным знаком. Вычислить значения углов исправленных поправками уравнений.
Оценку точности уравненного угла провести по формуле
. (3.32)
Вычисление длин сторон сети
После уравнивания углов вычислить длины всех сторон сети. Длину исходной стороны выбрать произвольно. Вычисление остальных сторон провести по теореме синусов. (3.19 - формула для вычисления стороны АI).
Вычисление координат точек сети
Перед началом вычисления координат всех точек сети проложить ходовую линию. Ходовая линия должна проходить через все определяемые точки сети, а начинаться и заканчиваться на одной из твердых точек. По уравненным углам, вычисленным длинам линий и произвольному начальному дирекционному углу составить ведомость вычисления координат и посчитать ее.
Используя вычисленные координаты твердой точки В и исходные координаты точки А вычислить дирекционный угол и длину стороны.
(3.33)
(3.34)
Аналогично вычислить точные значения дирекционного угла и стороны АВ, используя для этого исходные координаты пунктов.
Примерная схема уравнивания цепочки треугольников Таблица14
| № точки | Измеренный угол | V | Уравненный угол | S’ | ||||
| ˚ | ΄ | ˝ | ˚ | ΄ | ˝ | |||
| 1 | 53 | 19 | 53 | 3 | 53 | 19 | 56 | 1710,89 |
| 2 | 69 | 39 | 37 | 3 | 69 | 39 | 40 | 2000,00 |
| 3 | 57 | 00 | 20 | 4 | 57 | 00 | 24 | 1789,01 |
| Σ | 179 | 59 | 50 | 10 | 180 | 00 | 00 | |
| 4 | 50 | 32 | 56 | 2 | 50 | 32 | 58 | 1442,35 |
| 5 | 66 | 14 | 53 | 2 | 66 | 14 | 55 | 1710,89 |
| 6 | 63 | 12 | 05 | 2 | 63 | 12 | 07 | 1668,46 |
| Σ | 179 | 59 | 54 | 6 | 180 | 00 | 00 | |
| 7 | 81 | 46 | 39 | 5 | 81 | 46 | 44 | 2021,79 |
| 8 | 44 | 57 | 15 | 6 | 44 | 57 | 21 | 1443,35 |
| 9 | 53 | 15 | 49 | 6 | 53 | 15 | 55 | 1637,12 |
| Σ | 179 | 59 | 43 | 17 | 180 | 00 | 00 | |
| 10 | 61 | 40 | 36 | 8 | 61 | 40 | 44 | 1878,01 |
| 11 | 71 | 23 | 06 | 9 | 71 | 23 | 15 | 2021,79 |
| 12 | 46 | 55 | 52 | 9 | 46 | 56 | 01 | 1558,56 |
| Σ | 179 | 59 | 34 | 26 | 180 | 00 | 00 | |
| 13 | 84 | 45 | 15 | 8 | 84 | 45 | 23 | 2609,18 |
| 14 | 45 | 47 | 06 | 9 | 45 | 47 | 15 | 1878,01 |
| 15 | 49 | 27 | 13 | 9 | 49 | 27 | 22 | 1991,07 |
| Σ | 179 | 59 | 34 | 26 | 180 | 00 | 00 | |
По исходным и вычисленным дирекционным углам найти поправку в вычисленные дирекционные углы.
(3.35)
По исходным и вычисленным длинам сторон найти масштабный коэффициент.
(3.36)
Составим новую ведомость вычисления координат. Исправим все ранее вычисленные дирекционные углы, прибавив к ним 
. Вычисленные в таблице 14 длины сторон умножим на масштабный коэффициент. Вычислим координаты всех точек сети. Контроль правильности вычислений заключается в получении координат точки В равных исходным.
Оформление работы.
Решение оформить на отдельных листах. При оформлении обязательно привести схему сети, таблицу уравнивания, ведомость вычисления координат и результаты оценки точности вычислений.
Лабораторная работа №4.
Расчет номенклатуры и построение рамки листа карты масштаба 1:10000.
Цель работы: освоить методику определения номенклатуры трапеций средних масштабов, изучить зарамочное оформление листов трапеций.
Приборы и оборудование: калькулятор.
Трудоемкость лабораторной работы 8 часов, в том числе 8 часов внеаудиторной работы.
Исходные данные: широта (В) и долгота (L) точки, расположенной в определяемой трапеции (данные выдаются преподавателем).
Порядок выполнения работы.
4.1. По широте и долготе точки определить номенклатуру листа карты масштаба 1:1000000 по схеме международной разграфки карт (Приложение В). По широте точки определить букву латинского алфавита, обозначающего ряд, а по долготе - номер колонны (Nк).
Установить значения широт и долгот углов трапеции масштаба 1:1000000 (Bю, Вс, Lз, Lв) и выписать их на схему (рисунок 14).
Для контроля найденных значений выполнить расчеты по следующим формулам:
| Nз = (L: 6° ) + 1 (4.1) | Lo = ( 6° * Nз ) - 3° (4.5) |
| Nк = Nз + 30 (4.2) | Lз = Lo - 3° (4.6) |
| Nр = (В: 4° ) + 1 (4.3) | Lв = Lo + 3° (4.7) |
Вс = 4° * Nр (4.4) Вю = Вс - 4° (4.8)
Пример решения приведен для точки с координатами: В=58°38’22”, L=60°53’45”. Вычислить номер шестиградусной зоны по формуле 4.2 и номер ряда по формуле 4.3. Согласно приложению А широтному ряду №15 соответствует буква латинского алфавита О.
Для рассматриваемого примера:
| Nз = ( 60°: 6° ) + 1 = 11 | Lo = ( 6° * 11 ) - 3° = 63° |
| Nк = 11 + 30 = 41 | Lз = 63° - 3° = 60° |
| Nр = ( 58° : 4° ) + 1 = 15 | Lв = 63° + 3° = 66° |
Вс = 4° * 15 = 60° Вю = 60° - 4° = 56°
Таким образом, окончательные значения основных параметров трапеции для рассматриваемого примера:
Nз = 11, номенклатура: О - 41, Вю = 56°,Вс = 60°,Lз = 60°,Lв = 66°.
4.2. Определить номенклатуру листа карты масштаба 1:100 000. Для этого на схеме (рисунок 13) лист карты масштаба 1:1 000 000 разделить на 144 разделительных листа карты масштаба 1:100000 и вычислить интерполированием широты и долготы разделительных параллелей и меридианов.
По широте и долготе точки определить номер листа карты масштаба 1:100000 и соответственно номенклатуру.
Для рассматриваемого примера искомая номенклатура О-41-50.
1.3. Определить номенклатуру листа карты масштаба 1:10000. Для этого на схеме (рисунок 14) лист карты масштаба 1:100000 разделить в последовательности по схеме:
4 листа 4 листа 4 листа
1:100000 ® 1:50000 ® 1:25000 ® 1:10000
А,Б,В,Г а,б,в,г 1,2,3,4
Вычислить интерполированием широты и долготы рамок трапеций масштаба 1:10000 и по заданным значениям широты и долготы установить искомую номенклатуру.
Для рассматриваемого примера номенклатура листа карты масштаба 1:10000 О-41-50-Б-б-1.
О – 41
| 60º00΄ | 66º00΄ | |||||||||||||||||
| 60º00΄ | 60º00΄ | |||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 40΄ | ||||||
| 13 | 24 | 20΄ | ||||||||||||||||
| 25 | 36 | 59º | ||||||||||||||||
| 37 | 48 | 40΄ | ||||||||||||||||
| 49 | 50 | 60 | 20΄ | |||||||||||||||
| 61 | 72 | 58º | ||||||||||||||||
| 73 | 84 | 40΄ | ||||||||||||||||
| 85 | 96 | 20΄ | ||||||||||||||||
| 97 | 108 | 57º | ||||||||||||||||
| 109 | 120 | 40΄ | ||||||||||||||||
| 121 | 132 | 20΄ | ||||||||||||||||
| 56º00΄ | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 | 143 | 144 | 56º00΄ | |||||
| 30΄ | 30΄ | 30΄ | 30΄ | 30΄ | 30΄ | |||||||||||||
| 60º00΄ | 61º | 62º | 63º | 64º | 65º | 66º00΄ | ||||||||||||
Рис. 14 – Деление трапеции масштаба 1:1 000 000.
О – 41 – 50
| 60º30΄ | 60º45΄ | 60º52΄30” |
| 61º00΄ |
| ||||||||||||||||||
| 58º40΄ | 60º56΄15” | 58º40΄ | |||||||||||||||||||||
|
| А | а | 1 | 2 | 58º40΄ |
| |||||||||||||||||
| 3 | 4 |
| 58º35΄ | ||||||||||||||||||||
| в | г |
| |||||||||||||||||||||
|
| 58º30΄ | ||||||||||||||||||||||
| В | Г |
|
| ||||||||||||||||||||
|
|
| ||||||||||||||||||||||
| 58º20΄ | |||||||||||||||||||||||
| 58º20΄ | |||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||
| 60º45΄ |
|
| |||||||||||||||||||||
| 60º30΄ | 61º00΄ |
| |||||||||||||||||||||
Рис. 15 – Деление трапеции масштаба 1:100 000.
4.4. Вычислить прямоугольные координаты и сближение меридианов в проекции Гаусса-Крюгера для углов рамки трапеции масштаба 1:10 000.
Сначала по специальным таблицам [3] найти координаты и сближение меридианов для углов рамки трапеции масштаба 1:25 000, в которую входит трапеция масштаба 1:10 000. Выбор данных из таблицы [3] произвести по широте В и отклонению угла рамки от осевого меридиана
l = L - Lо. (1.9)
Найденные значения выписать на схему (рисунок 15). При расположении трапеции западней осевого меридиана ординаты и сближение меридианов будут иметь отрицательные значения. Затем вычислить прямоугольные координаты и сближение меридианов для углов рамки трапеции масштаба 1:10 000 линейным интерполированием между соответствующими значениями для углов рамки трапеции масштаба 1:25 000. Результаты интерполирования выписать на схему (рисунок 15).
О – 41 – 50 – Б – б
| lз = - 2˚ 07΄ 30˝ |
|
| lв = - 2˚ 00΄ 00˝ |
| |||||||||||||||
|
| 60˚ 52΄ 30˝ | 60˚ 56΄ 15˝ | 61˚ 00΄ 00˝ | ||||||||||||||||
| 58˚ 40΄ |
|
|
| ||||||||||||||||
|
x = 6 507 605.5 y = - 123 302.4 γ = - 1˚ 48΄ 55˝ |
x = 6 507 494.0 y = - 119 676.6 γ = - 1˚ 45΄ 43˝ |
x = 6 507 382.5 y = - 116 050.7 γ = - 1˚ 42΄ 31˝ | ||||||||||||||||
| 58˚ 35΄ |
x = 6 502 965.7 y = - 123 449.4
|
x = 6 502 854.1 y = - 119 819.2 γ = - 1˚ 45΄ 40˝ |
x = 6 502 742.5 y = - 116 189.2 γ = - 1˚ 42΄ 28˝ | ||||||||||||||||
|
x = 6 498 325.9 y = - 123 596.4 γ = - 1˚ 48΄ 49˝ |
x = 6 498 214.2 y = - 119 961.9 γ = - 1˚ 45΄ 37˝ |
x = 6 498 102.5 y = - 116 327.4 γ = - 1˚ 42΄ 25˝ | ||||||||||||||||
γ = - 1˚ 48΄ 52˝Рис. 16 – Схема вычисления прямоугольных координат углов трапеции масштаба 1:10 000.
В абсциссы углов, полученные при интерполировании, ввести поправку dх, которая приведена в приложении таблицы [3. с.510]. Поправка dх вводится с минусом, так как параллели в проекции Гаусса изображены дугами. Поправку вводить в точки расположенные на среднем меридиане трапеции масштаба 1:10 000.
Найденные значения масштаба 1:10000 занести в таблицу 1, предварительно преобразовав ординаты (прибавив 500 км) и указав впереди номер зоны. Например, если найденное значение У = -119676,6 м, то преобразованное значение У = 380323,4 м, а заносимое в таблицу 1.1, при Nз = 11, У = 11380323,4 м.
Таблица 15.
Координаты и сближение меридианов.
| Угол трапеции | Координат | Сближение Меридианов, g | |||
| Геодезические | прямоугольные Гаусса - Крюгера | ||||
| В | L | Х | У | ||
| СЗ | 58°40’00” | 60°52’30” | 6507605,7 | 11376697,6 | -1°48’55” |
| СВ | 58°40’00” | 60°56’15” | 6507492,3 | 11380323,5 | -1°45’43” |
| ЮЗ | 58°37’30” | 60°52’30” | 6502965,7 | 11376550,6 | -1°48’52” |
| ЮВ | 58°37’30” | 60°56’15” | 6502852,4 | 11380180,8 | -1°45’40” |
gср. = - 1°47’17,5”
Оформление работы.
Решение оформить на отдельных листах. При оформлении обязательно привести схемы деления листов карты и вычисления координат углов трапеции. а также таблицу окончательных значений основных параметров трапеции.
Вопросы для самостоятельного контроля
1. Опишите устройство и поверки теодолита 2Т5К.
2. Опишите устройство и поверки теодолита 3Т5КП.
3. Опишите технологию измерения горизонтальных углов теодолитом 2Т5К способом круговых приемов.
4. Дайте понятие прямой засечки.
5. Опишите выбор лучших вариантов решения прямой засечки.
6. Приведите описание решения прямой засечки по формулам Юнга.
7. Дайте понятие обратной засечки.
8. Опишите выбор лучших вариантов решения обратной засечки.
9. Приведите описание решения обратной засечки по формуле Деламбра.
10. Дайте понятие линейной засечки.
11. Опишите выбор лучших вариантов решения линейной засечки.
12. Приведите описание решения линейной засечки.
13. Приведите виды условных уравнений, возникающих при математической обработке сетей сгущения 2 разряда, построенных методом триангуляции.
14. Опишите упрощенное уравнивание и оценку точности центральной системы.
15. Опишите упрощенное уравнивание и оценку точности цепочки треугольников, опирающихся на два твердых пункта.
16. Дайте понятие картографических проекций.
17. Опишите номенклатуру листов карт средних масштабов.
Список рекомендуемой литературы
1. Куштин, И. Ф. Геодезия: учебно - практическое пособие / И. Ф. Куштин, В. И. Куштин. - Ростов н/Д : Феникс, 2009.- 909 с.
2. Маслов А.В. Геодезия: Учебное пособие для ВУЗов/ А.В. Маслов, А.В. Гордеев, Ю.Г. Батраков. – М.: Недра, 1993. -
3. Михелев Д. Ш. Геодезия : учебник / - М. : Академия, 2014. - 496 с.
4. Федотов Г.А. Инженерная геодезия: Учебное пособие для ВУЗов /Г.А. Федотов, - М.: Высшая Школа,2002. – 464 с.
5. Уставич, Г. А. Геодезия : в 2-х кн. : учебник. Кн. 1 / Г. А. Уставич ; Сиб. гос. геодез. акад. - Новосибирск : СГГА, 2012. - 352 с.
Приложение А.
Пример оформления журнала измерения углов способом круговых приемов.
Дата Время
Погода Ветер Изображение Наблюдал
| Название пункта | Название направ. |
Круг
Отчет
Средний отчет
Приведенный отчет
Среднее направление
Гео
Гео
95
4к
124
95
95
4к
124
95
Приложение Б
Схема международной разграфки листов карты масштаба 1:1 000 000
Методические указания
К лабораторным занятиям
по дисциплине Б1.Б.12 Геодезия
Направление подготовки 21.03.03 -
Геодезия и дистанционное зондирование
Омск 2016
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ П. А. СТОЛЫПИНА»
Землеустроительный факультет
Кафедра геодезии и дистанционного зондирования
Методические указания
К лабораторным занятиям
по дисциплине Б1.Б.12 "Геодезия"
Направление подготовки 21.03.03 -
Геодезия и дистанционное зондирование
Рекомендовано
методической комиссией
по направлению подготовки 21.03.03 Геодезия и дистанционное зондирование
Омск 2016
Автор: ст. преподаватель кафедры геодезии и ДЗ Е. Н. Купреева
Ответственный за выпуск зав. кафедрой, к.т.н., доцент А. И. Уваров
Рецензент:
к. геогр. н., доцент кафедры Геодезии ФГБОУ ВО
СибАДИ Бадера В. В.
Содержание
Введение………………………………………………………..…....4
1. Лабораторная работа №1. Измерение горизонтальных углов
способом круговых приемов ..............................…………….......6
2. Лабораторная работа №2. Вычисление координат дополнительных пунктов, определенных прямой и обратной многократными
угловыми и многократной линейной засечками .......................10
2.1. Вычисление координат дополнительного пункта, определенного прямой многократной засечкой……………………………..10
2.2. Вычисление координат дополнительного пункта, определенного обратной многократной засечкой…………………………...15
2.3. Вычисление координат дополнительного пункта, определенного линейной многократной засечкой………………………......21
3. Лабораторная работа № 3. Упрощенное уравнивание сетей
триангуляции ......................................………………………......26
3.1. Упрощенное уравнивание центральной системы…………................................................................................26
3.2. Упрощенное уравнивание цепочки треугольников с опорой на
две отдельные твердые точки……………………………….....32
4. Лабораторная работа №4. Расчет номенклатуры и построение рамки листа карты масштаба 1:10000 ........................................37
Список рекомендуемой литературы …………………………....42
Приложение А. Пример оформления журнала измерения углов
способом круговых приемов……………………………….....43
Приложение Б. Схема международной разграфки листов карты
масштаба 1:1 000 000………………………………………....44
Введение
Методические указания к лабораторным занятиям разработаны в соответствии с рабочей программой по дисциплине Б1.Б.12 "Геодезия", разработанной в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования по направлению подготовки 21.03.03 - Геодезия и дистанционное зондирование (уровень высшего образования бакалавриат), утверждённый приказом Министерства образования и науки от 12 ноября 2015 года № 1329; «Основная образовательная программа подготовки бакалавра по направлению 21.03.03 – Геодезия и дистанционное зондирование. Дисциплина "Геодезия" относится к базовой части профессионального цикла и является дисциплиной обязательной для изучения обучающимися.
В ФГОС ВО РФ зафиксированы компетенции, на формирование которых должен быть направлен процесс изучения дисциплины:
· способность работать в команде, толерантно воспринимая социальные и культурные различия (ОК-6);
· готовность выполнять полевые и камеральные работы по топографическим съемкам местности и созданию оригиналов топографических планов и карт (ПК - 3);
· способностью использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОПК - 1).
Методические указания предназначены для студентов 2 курса (3 семестр обучения). На изучение дисциплины «Геодезия» в учебном плане выделяется 144 часа, в том числе на выполнение данных лабораторных работ 60 часов аудиторных занятий и 48 часов на самостоятельную работу. Форма контроля экзамен.
Цель методических указаний - оказать помощь студентам при проведении лабораторных занятий по темам:
1. Измерение углов способом круговых приемов теодолитом 2Т5К;
2. Вычисление координат дополнительных пунктов, определенных прямой и обратной многократными угловыми и многократной линейной засечками;
3. Упрощенное уравнивание сетей триангуляции;
4. Расчет номенклатуры и координат рамки листа карты масштаба 1:10000.
Для выполнения лабораторных работ необходимы знания по геодезии, высшей математике, информатике и навыки по инженерной графике.
Цель работы - углубить и закрепить теоретические знания в их практической реализации по вопросам:
- полевые измерения горизонтальных углов и их последующая обработка;
- камеральная обработка геодезических измерений при определении координат отдельных пунктов;
- камеральная обработка сетей триангуляции 2 разряда;
- система обозначений (номенклатуры) листов планов и карт, используемых в геодезии и сопутствующих изысканиях;
В результате выполнения лабораторных работы студент должен
знать:
- методику проведения измерений горизонтальных углов способом круговых приемов, методику проведения контроля, допустимые расхождения, порядок первичной обработки измерений;
- методику выполнения различных расчетов, увязанных с инструктивными допусками;
- принцип разграфки и обозначения листов планов и карт;
уметь:
- производить измерение углов способом круговых приемов;
- уметь самостоятельно выполнять все расчеты, включая оценку точности полученных результатов;
- рассчитывать номенклатуру листов карт;
приобрести навыки:
- по камеральной обработке результатов полевых измерений в геодезических сетях сгущения;
- по установлению номенклатуры листов карт различных масштабов.
Лабораторная работа №1.
Измерение горизонтальных углов способом круговых приемов .
Приборы и инструменты: теодолит 2Т5К или 3Т5КП, штатив, калькулятор.
Цель работы: приобретение навыков измерения горизонтальных углов способом круговых приемов с последующей обработкой измерений.
Трудоемкость лабораторной работы 4 часа, в том числе 6 часов внеаудиторной работы.
Порядок выполнения работы:
1. Измерения проводится бригадами студентов по 2 – 3 человека;
2. Получить теодолит и штатив в геокамере (один комплект на бригаду);
При получении приборов в геокамере необходимо провести их внешний осмотр. При наличии видимых дефектов или повреждений следует зафиксировать данные повреждения и обратиться к преподавателю для определения критичности данных неисправностей для работы приборов.
3. Установить прибор на станции, привести его в рабочее положение и выполнить первичные поверки теодолита.
Поверки теодолитов
- Поверка работоспособности теодолита.
При проведении поверки работоспособности проверяется плавность вращения теодолита и зрительной трубы. Проверяется надежность закрепления теодолита и зрительной трубы закрепительными винтами. Плавность хода микрометренных винтов. Качество работы повторного приспособления.
Одновременно проверяется качество работы подъемных винтов трегера. Каждый винт должен вращаться плавно без рывков и перекосов, усилие на поворот всех винтов трегера должно быть одинаковым. Теодолит не должен качаться на подъемных винтах.
- Поверка и юстировка установочных уровней.
На теодолитах 2Т5К и 3Т5КП установлен цилиндрический уровень с пружинным фиксатором, кроме того, на теодолите 3Т5КП дополнительно установлен круглый уровень.
Поверка цилиндрического уровня проводится следующим образом. Теодолит устанавливается на штативе. Уровень ставится между двумя подъемными винтами. Пузырек уровня выводится на середину вращением этих подъемных винтов одновременно во встречных направлениях с равной скоростью. Теодолит поворачивается на 90 градусов. Третьим подъемным винтом пузырек уровня выводится на середину. Теодолит поворачивается на 180 градусов. Если отклонение пузырька уровня не превышает двух делений, следовательно, поверка окончена, в противном случае необходима юстировка уровня. Юстировка уровня заключается в приведении пузырька уровня на середину равными движениями исправительного и подъемного винтов, то есть, пузырек уровня сдвигается на половину отклонения третьим подъемным винтом и выводится на середину исправительным винтом уровня. После юстировки поверка уровня начинается сначала.
- Поверка правильности установки сетки нитей.
Условие данной поверки состоит в проверки вертикальности расположения вертикальной нити теодолита.
4. В порядке очередности взять отчеты на три визирные точки (точки выдаются преподавателем) при положении прибора при круге лево и при круге право;
Рис. 1 – Схема измерений
Рис. 2 – Пример поля зрения отчетного микроскопа. Отчет: горизонтальный круг 125˚05,5¢
Методика измерений. Измерения начинают при положении зрительной трубы КЛ. За начальный принимают хорошо видимый пункт среди тех, которые подлежат наблюдению. При этом устанавливают горизонтальный круг таким образом, чтобы отсчет на лимбе был на 2 - 5' больше 0 градусов. Вращая теодолит по ходу часовой стрелки, навести трубу последовательно на все остальные пункты В, С, D, Е и снова навести на начальный пункт А, замыкая, таким образом, горизонт. При визировании на пункты каждый раз отсчитывают по горизонтальному кругу и записывают отчеты в журнал. Указанный комплекс измерений составляет первый полуприем. Пример записей и вычислений приведен в приложении А.
Второй полуприем начинают с наведения трубы на начальный пункт А при КП и производят отсчет, предварительно переведя трубу через зенит. Круг остается неподвижным. Далее визируют последовательно, но в обратном порядке на все остальные пункты Е, D, С, В и снова на начальный пункт А, каждый раз записывая отчеты по горизонтальному кругу. Во втором полуприеме теодолит всегда вращают только против хода часовой стрелки. Запись результатов наблюдений в журнале во втором полуприеме ведут в обратном направлении, т. е. снизу вверх.
Для контроля результатов наблюдений измерения проводятся несколькими приемами, то есть каждый студент в бригаде выполняет свой прием наблюдений, между которыми поворачивают круг на угол
ν°=180°/р (1.1)
где р — число студентов в бригаде.
5. Провести контроль правильности измерений по кругам, при соответствии допуску, сделать математическую обработку результатов измерений в приеме;
Вторичное наведение и отсчет на начальный пункт — замыкание горизонта служит контролем неподвижности горизонтального круга в течение полуприема. Расхождение между отчетами на этот пункт в начале и конце полуприема не должно превышать 0,2' для теодолита типа Т5. При больших расхождениях весь полуприем повторяют заново. Наблюдения при КП и КЛ составляют один прием.
Для того чтобы сопоставить между собой результаты измерений, полученные из разных приемов на один и тот же предмет, в каждом приеме приводят измеренные направления к общему — начальному, равному нулю. Для этого из всех измеренных направлений вычитают среднее значение первого направления на начальный пункт.
В вычисленные таким образом направления вводят поправки из-за незамыкания горизонта
(1.2)
где Δср - среднее значение незамыкания горизонта, К — номер направления (при этом начальное направление принимается за первое), n — число направлений в приеме.
6. Провести контроль правильности измерений между приемами, при соответствии допуску, вычислить средние значение направлений;
Расхождения между одноименными направлениями в отдельных приемах, приведенных к общему нулю, называемые колебаниями направлений, не должны превышать 0,2' для теодолитов типа Т5. При соблюдения контроля производится вычисление средних отчетов между одноименными направлениями.
7. Оформить лист измерений.
Пример заполнения журнала измерения углов способом круговых приемов приведен в приложении А.
Лабораторная работа №2.
Дата: 2018-12-21, просмотров: 338.
