Лекции по геодезии

              Наличие эксцентриситета стрелки в ручной призменной буссоли выявляют измерением прямого и обратного азимутов одной и той же линии. В буссоли БС-2 и гониометре выявлять его нет необходимости, так как при помощи этих приборов магнитные азимуты измеряют по горизонтальному кругу. Однако у них может быть другой эксцентриситет - несовпадение центра вращения алидады с центром лимба. Его влияние исключается также вычислением среднего арифметического из двух отсчетов: у глазного и предметного диоптров.

              Диоптры должны быть перпендикулярны плоскости буссольного кольца. Проверяя это условие, коробку буссоли при помощи уровня приводят в горизонтальное положение и в 20-30 м от нее вешают отвес. Наводят плоскость диоптров на нить отвеса и перемещают глаз вверх и вниз. Если волосок предметного диоптра пересекает нить, диоптр поставлен неверно. Если же при каком-то положении глаза волосок закрывает нить отвеса на всем протяжении, а при перемещении глаза по вертикали отходит от нити в сторону, неверен глазной диоптр. Чтобы исправить положение диоптра, ослабляют винты, прикрепляющие его к коробке, и подкладывают под тот или иной край слой бумажных полосок, а затем закрепляют винты.

             При проверке буссоли (гониометра) выявляют также коллимационную ошибку. В буссоли БС-2 под коллимационной ошибкой понимают несовпадение нулевого диаметра буссольного кольца с диаметром 0-180º лимба и несовпадение плоскости, проходящей через прорезь глазного и волосок предметного диоптров, с линией, соединяющей нулевые штрихи верньеров. Выявляя ошибку, ставят алидаду так, чтобы нулевые штрихи верньеров совпали со штрихами 0 и 180º лимба. Через прорезь глазного и волосок предметного диоптров натягивают тонкий волосок и, глядя сверху, замечают, на какую примерно величину (в градусной мере) отклоняется проходящая через волосок вертикальная плоскость от нулевого диаметра буссольного кольца. Эта величина и есть коллимационная ошибка. Точных способов ее определения не существует.

             Для выявления коллимационной  ошибки гониометра плоскость диоптров нижнего цилиндра наводят на веху, установленную в 40-60 м от прибора. Затем, не трогая нижнего цилиндра, визируют на эту же веху через диоптры верхнего. Отсчет, сделанный на лимбе, показывает величину коллимационной ошибки.

Исправить коллимационную ошибку буссоли (гониометра) можно талька в мастерской, но в этом нет необходимости. Дела в там, что коллимационная ошибка увеличивает или уменьшает все магнитные азимуты направлений на одну и ту же величину и, следовательно, не искажает углов между ними. При нанесении направлений на план эта ошибка также не оказывает влияния, поскольку она исключена поправкой направления.

 

           2.2.2 Полевые работы при буссольной  съемке                        

           Буссольная съемка состоит из прокладки буссольного хода и съемки подробностей местности с линий и точек это го хода. Перед съемкой определяют поправку направления (ПН) буссоли. Для этого ее ставят на геодезическом пункте (точке съемочного обоснования) и измеряют магнитный азимут на другой пункт, на который известен дирекционный угол. Поправку направления вычисляют по формуле (2).

           Прокладка буссольного хода. Съемку любого контура внутри квартала (рис. 1.26.) начинают с одной из точек съемочного обоснования, например В. На ней измеряют примычные углы βl и β2, а также магнитный азимут направления на точку 1. Землемерной лентой в прямом и обратном направлениях измеряют длину стороны В-1, а затем сторон 1-2, 2-3 и др. Буссоль переносят в точку 1, а на точках В, 2 и 4 ставят вехи. В точке 1 измеряют азимут направления на точку В и угол между направлениями на вехи 4 и 2. Далее последовательно измеряют внутренние углы полигона на тачках 2, 3 и 4. Правильность угловых измерений контролируют па сходимости прямого и обратного азимутов, а также по величине угловой невязки в полигоне. Отклонение обратного азимута от прямого допускается на величину не более ± 30' (сверх 180º).

Угловая невязка f β в полигоне представляет собой отклонение практической суммы ∑βпр углов от ее теоретического значения ∑βт т. е f β = ∑βпр -∑βт .Практическую сумму углов замкнутого буссольного хода получают из результатов измерения внутренних углов, а теоретическую подсчитывают по известной геометрической формуле ∑βт = 180º (n-2), в которой n - числа углов многоугольника. Допустимая угловая невязка - не более ± 10'√ n.

               Съемка подробностей местности. Сущность съемки подробностей местности заключается в определении положения отдельных ее точек относительно пунктов съемочной основы. С этой целью выполняют угловые и линейные измерения. По времени они обычно совпадают с измерениями, выполняемыми для определения положения точек съемочного обоснования. В зависимости от характера местности и расположения снимаемых объектов по отношению к пунктам съемочной сети применяют разные способы съемки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                    

 

 

  Рис.1.26. Буссольный ход:

 

АС - квартальная просека; В - точка съемочного обоснования; 1, 2, 3, 4 - точки буссольного хода

 

 

 

 

 

              Способ прямоугольных координат, или способ перпендикуляров применяют для съемки объектов и контуров, расположенных вблизи сторон хода. Положение снимаемых точек определяется их ординатами (перпендикулярами, опускаемыми на сторону хода) и абсциссами (расстояниями, измеряемыми по ходовой линии от ее начала до оснований перпендикуляров). Съемку ситуации выполняют в процессе измерения линий хода. Положение оснований перпендикуляров на линии хода устанавливают на глаз, рулеткой и эккером.

               Точки пересечения ходовой линии с дорогами, канавами, границами таксационных выделов и другими линейными объектами фиксируют непосредственно по ленте, т. е. снимают способом створов.

             Способ полярных координат применяют для съемки объектов на открытой местности. Положение снимаемой точки относительно пункта съемочного обоснования определяется расстоянием между ними и горизонтальным полярным углом, отсчитываемым от направления на ориентир по ходу часовой стрелки. За ориентир принимают заднюю точку хода. При буссольной съемке полярные углы отсчитывают и от магнитного меридиана. Расстояние до снимаемых объектов обычно измеряют дальномером. Ленту (рулетку), что характерно для буссольной съемки, применяют лишь для определения положения объектов, близко расположенных к точкам хода (станциям).

             Способ угловых засечек) применяют при съемке труднодоступных объектов и контуров. Засекают объект не менее чем с трех пунктов съемочного обоснования. Лишь в случае, если можно измерить контрольный угол при определяемой точке, допускается засечка с двух пунктов. Углы при определяемой точке не должны быть меньше 30° и больше 150°.

            Способ линейных засечек применяют для съемки отдельных объектов, расположенных вблизи точек и линий съемочной сети. Точки для засечек выбирают так, чтобы расстояние до них от станции выражалось целым числом метров.

          Способ обхода применяют для съемки площадных объектов внутри лесного массива (вырубок, гарей, полян, болот и пр.). Вблизи границ участка прокладывают съемочный ход, с линий и точек которого снимают ситуацию рассмотренными выше способами.

          Часто сочетают разные способы съемки. Линии съемочных ходов выбирают так, чтобы в их створах размещалось как можно больше подлежащих съемке объектов.

При буссольной съемке ведут полевые документы - журнал и абрис. В полевом журнале записывают данные, полученные при проложении буссольных ходов: номера точек стояния, азимуты (румбы) и горизонтальные углы, длину линий хода и углы наклона их к горизонту. На абрисах схематически изображают контуры снимаемых объектов и записывают результаты линейных и угловых измерений

   2.2.3 Составление плана по материалам буссольной съемки

            План снятого участка местности составляют непосредственно на лесоустроительном планшете или на листе кальки с последующей перекопировкой ситуации на планшет. Построение углов и линий на планшете ведут от соответствующих точек съемочного обоснования, нанесенных на планшет по координатам. Прежде чем наносить на планшет линии буссольных ходов и направлений, определенных от магнитной стрелки, магнитные азимуты переводят в дирекционные углы, используя установленную формулой (2) зависимость между ними.

           Если план составляют на кальке (рис. 1.27.), предварительно проводят ряд параллельных линий, принимаемых за направление магнитного меридиана. Положение точки 1 на кальке подбирают так, чтобы весь план расположился в пределах данного листа. Ее намечают на одной из вертикальных линий, например в точке О. От этого меридиана транспортиром откладывают угол, равный румбу первой линии, а от точки О - отрезок, равный длине линии 1-2 в масштабе плана. Так получают на плане точку 2, от нее строят следующую сторону хода, получая точку 3, и т.д.

            Вследствие ошибок полевых измерений и камеральных построений конечная точка l' может не совпадать с начальной точкой 1 (см. рис.1.28.). Это - линейная невязка fL, допустимая, если ее длина не превышает (1/300) L (L - периметр хода). Допустимую невязку устраняют смещением всех точек по линиям, параллельным направлению невязки 1'-1. Величины смещения (поправок) определяют графическим способом. Для этого на вспомогательной прямой I-I в произвольном масштабе откладывают линии 1-2, 2-3, ... , п-l. От крайней справа точки 1 строят перпендикуляр к линии 1-1 длиной 1-1'; точку l' соединяют с крайней левой точкой 1. В точках 2, 3, ... , п проводят перпендикуляры к линии 1-1 до пересечения с наклонной 1-1′. Длина этих перпендикуляров является поправкой в соответствующие точки. После введения поправок на плане вычерчивают сплошной линией буссольный ход.

             Пользуясь абрисами, от точек и линий хода на план наносят ситуацию теми же способами, какими вели съемку контуров. Составленный в карандаше план проверяют в поле инструментально и глазомерным сличением плана с местностью. Пропущенные контуры доснимают. Проверенный в поле план вычерчивают тушью в точном соответствии с принятыми условными знаками.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                           

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.27. Построение точек буссольного хода.              Рис. 1.28. Устранение линейной невязки.

Тема 2.3. Теодолитная съемка

           2.3.1 Измерение горизонтальных и вертикальных углов

          Принцип измерения горизонтальных углов Измерить горизонтальный угол - значит измерить ортогональную проекцию угла местности на горизонтальную плоскость. Для получения проекции угла β', лежащего в наклонной плоскости АСВ (рис. 25), надо стороны угла СА и СВ вертикальными плоскостями W2 И W1 спроектировать на горизонтальную плоскость P и получить их горизонтальные проекции са и cb. Угол между этими проекциями в плоскости Р и есть горизонтальный угол β. При этом безразлично, в какой точке горизонтальная плоскость Р пересечет отвесную линию сс. Поэтому угломерный прибор можно ставить на некоторой высоте над вершиной измеряемого угла, как это видно из рис. 25. При этом центр круга прибора должен находиться на отвесной линии сс.

            Если подписи делений на круге угломерного прибора возрастают от 0º по ходу часовой стрелки, то, заметив номер деления (отсчет), по которому идет направление СА, а затем направление СВ, получим угол β, равный разности отсчетов по горизонтальному кругу на правую точку и отсчету по этому же кругу на левую точку.

 

 

                                

 

 

   Рис. 1.29 Измерение горизонтального угла.                 Рис. 1.30. Схема повторительного теодолита.   

 

 Устройство теодолита. Горизонтальную проекцию β угла β' измеряют теодолитом - универсальным прибором, применяемым для измерения горизонтальных и вертикальных углов, расстояний и определения превышений. Изучение теодолита удобно начать с рассмотрения схемы теодолита (рис. 1.30.).

              Лимб - круговая шкала с градусными или градовыми делениями располагаемая на плоском стеклянном круге. Плоскость лимба, являющуюся плоскостью горизонтальных проекций углов, при работе устанавливают горизонтально.

             Уровень - прибор, по которому следят за горизонтальностью плоскости лимба во время работы.

            Оптическая зрительная труба служит для визирования - наведения на предметы - визирные цели. Вращая трубу около горизонтальной оси, получают вертикальные проектирующие плоскости W1 и W 2

            Алидада- дословно - линейка. У горизонтальных кругов алидадная часть, расположена и вращается над лимбом. На ней закреплена оптическая труба, на ней также расположен индекс или шкала отсчетного приспособления и поэтому она позволяет определять на лимбе направление трубы, наведенной на визирную цель - предмет наведения, т. е. найти положение проектирующих плоскостей.

           Ось вращения алидады ZZ1 (см. рис. 1.30.) соосна с осью лимба, при работе ее устанавливают вертикально, она является осью вращения прибора, относительно нее определяют положение всех частей теодолита.

            Микрометр, шкаловый или штриховой микроскоп - устройства, позволяющие значительно повысить точность отсчитывания долей делений на лимбе.

           Подставка и подъемные винты служат для удержания теодолита на штативе и приведения плоскости лимба в горизонтальное положение - для горизонтирования прибора.

         Отвес металлический на шнуре или оптический центрир, укрепляемый на подставке, служит для установки оси алидады и лимба на отвесной линии сс (см. рис.1.29), проходящей через вершину измеряемого угла, т. е. для центрирования прибора.

         Типы теодолитов. В зависимости от устройства осей лимба различают три типа теодолитов: простой, повторительный и с поворотным лимбом.

         У простого теодолита лимб наглухо скреплен с подставкой и не вращается.