Обработка информации геодезических съёмок

по отдельности.

     Рисунок 3. Устройство оптического теодолита 

     4 – вертикальный круг– служит для измерения вертикальных углов;

     5 – подставка с тремя подъемными винтами;

     6-11 – зажимные и наводящие винты вращающихся частей теодолита (лимба (8,9), алидады(6,7), трубы (10,11). Зажимные винты называют также закрепительными и стопорными, а наводящие – микрометренными;

     12 – винт перестановки лимба;

     13 – уровень при алидаде горизонтального круга;

     14 – уровень вертикального круга;

     15 – винт фокусировки трубы;

     16 – окуляр микроскопа отсчетного устройства.

     Для установки теодолита над точкой местности используется штатив с крючком для отвеса, площадкой для установки подставки теодолита и становым винтом, предназначенным для фиксации длины ножек штатива.

     В комплект теодолита Т30 также входят окулярные насадки, применяемые для удобства наблюдения предметов, расположенных под углами более 45° к горизонту и центрирования теодолита с помощью зрительной трубы, и ориентир-буссоль. Для определения расстояний по нитяному дальномеру и измерения углов в работе с теодолитом применяются нивелирные рейки. Теодолит, имеющий вертикальный круг, устройство для измерения расстояний (дальномер) и буссоль, называется теодолитом-тахеометром.

     В настоящее время получили распространение  тахеометры, позволяющие определять не только углы, но и расстояния до точек.

     Тахеометр – геодезический прибор для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов. Используется для определения координат и высот точек местности при топографической съёмке местности, при разбивочных работах, выносе на местность высот и координат проектных точек. Тахеометры обеспечивают большую быстроту съемки за счет того, что положение снимаемой точки местности в плане и по высоте определяется одним наведением прибора на точку. При использовании данных приборов сущность съемки состоит в определении координат точек местности и нанесении их на карту или план. Преимущество тахеометров также состоит в том, что процесс съемки может быть автоматизирован с использованием электронных тахеометров и составлении цифровой модели местности с применением программных комплексов. Большинство современных тахеометров оборудованы вычислительным и запоминающим устройствами, позволяющими сохранять измеренные или проектные данные, вычислять координаты точек, недоступных для прямых измерений, по косвенным наблюдениям, и т. д. Некоторые современные модели дополнительно оснащены системой GPS (например, LeicaSmartStation).

     Устройство  электронного тахеометра подробно рассмотрим на примере SOKKIA SET 610 (рис. 4). 

Рисунок 4. Устройство электронного тахеометра 

     1 – ручка

     2 – закрепительный винт

     3 – метка высоты инструмента

     4 – слот для батареи

     5 – разъем ввода/вывода данных

     6 – подъемный винт

     7 – основание трегера

     8 – грубый визир

     9 – фокусирующее кольцо зрительной  трубы

     10 – окуляр зрительной трубы

     11 – диоптрийное кольцо оптическогоцентрира

     12 – крышка сетки нитей оптическогоцентрира

     13 – окуляр оптическогоцентрира

     14 – защелка трегера

     15 – паз для установки буссоли

     16 – наводящий винт вертикального  круга

     17 – закрепительный винт вертикального  круга 

     18 –наводящий винт горизонтального  круга 

     19 – закрепительный винт горизонтального круга

     20 – объектив

     21 – цилиндрический уровень

     22 – юстировочные винты цилиндрического  уровня

     23 – панель

Основные  части электронного тахеометра:

Корпус, на котором расположены все самые  главные составляющие прибора. Существуют определенные требования к геометрии корпуса: его плоскость основания должна быть четко перпендикулярна плоскостям колонки, а последние, в свою очередь, располагаться параллельно друг другу. Компенсатор – особо важная часть тахеометра. Он отвечает непосредственно за функции уровня.

Процессор – элемент, который встроен внутрь самого тахеометра. В его основные задачи входит обработка информационных сигналов, также он занимается вычислением превышений и приращений. Кроме того, процессор имеет память, в которой хранятся все произведенные замеры и математические вычисления.

Существуют  два режима работы данного геодезического прибора: отражательный и безотражательный.

При отражательном  режиме максимальная дальность, на которую  возможно осуществить измерения, составляет около 6000 метров, при безотражательном – около 1500 метров (надо отметить, что дальность измерений при втором режиме зависит от отражающих свойств поверхности, на которую производится измерение). При работе с электронным тахеометром второго типа не требуется дополнительное оборудование.

 

3.3. Обработка результатов  теодолитной съемки

     По  результатам измерений вычисляют  прямоугольные координаты точек поворотов границы участка. Координаты точек вычисляют в специальной ведомости. Обработка результатов съемки начинается с определения угловой невязки. Прежде всего подсчитывается сумма измеренных углов полигона и сравнивается с теоретической суммой внутренних углов, которая определяется по формуле:

Σ_теор =180⁰(n-2),

где n–число углов полигона.

     Вычисленную  записывают в ведомость координат. В нашем случае                  Σ_теор = 180°× (4-2) = 360°.

       Далее определяют угловую невязку теодолитного хода:

                                              f_β =Σ_из-Σ_теор=-0⁰ 02^’ 

        Полученная величина угловой невязки не должна превышать допустимой величины, которая определяется по формуле:

                                            f_β  =±1,5*t*√n,

     где t – точность инструмента (0°01¢),

     n–число углов.

     В нашем примере = 359°57¢, = 360°00¢,

      359°57¢- 360°00¢ = -0°03¢. Полученная величина угловой невязки меньше допустимой (, поэтому она может быть распределена по отдельным углам. Угловая невязка распределяется по частям в виде поправок в измеренные углы: углы с более короткими сторонами поправки берутся с обратным знаком от полученной невязки. Внесем поправки по +0°01¢ в горизонтальные углы 89°59¢, 67°41¢ и 99°02¢. Произведем проверку: после исправления сумма измеренных внутренних углов должна быть равной сумме теоретических:

     = 90°00¢ + 103°15¢ + 67°42¢ + 99°03¢ = 360°00¢ = .

     По  исправленным углам и дирекционному  углу начальной стороны вычисляют дирекционные углы всех сторон хода по формуле:

     α_2-3 = α_1-2 + 180°– β_n,

то есть дирекционный угол последующей линии равен дирекционному углу предыдущей линии плюс 180° и минус исправленный угол между этими линиями (лежащий вправо по ходу). Если дирекционный угол получился больше 360°, то необходимо из него вычесть 360°. Контролируют правильность вычисления дирекционных углов, получая исходный дирекционный угол через дирекционный угол последней стороны и исправленный угол (внутренний) первой стороны.

     α_2-3 = 100°00¢ + 180^°00¢ – 103°15¢ = 176°45¢

     α_3-4 = 176°45¢+ 180^°00¢– 67°42¢ = 289°03¢

     α_4-1 = 289°03¢+ 180^°00¢– 99°03¢ = 370°00¢ = 10°00¢

     Проверка:α_1-2 = 10°00¢+ 180^°00¢– 90°00¢ = 100°00¢.

     Вычисленные дирекционные углы переводят в румбы  в следующей зависимости:

1. дирекционный угол равен или до 90°, следовательно, линия идет на северо-восток и в этом случае румб равен дирекционному углу (r₁=α₁) – I четверть;
2. дирекционный угол больше 90°, но меньше 180°, линия идет на юго-восток, румб равен r₂=180°– α₂, II четверть;
3. дирекционный угол больше 180°, но меньше 270°, линия идет на юго-запад, румб равен r₃ = α₃– 180°, III четверть;
4. дирекционный угол больше 270°, но меньше 360°, линия идет на северо-запад, румб равен r₄ = 360°–α₄, IV четверть.

     Определение величин румба необходимо для  последующего вычисления координат.Приращения координат х и у есть разности координат двух точек по оси х и по оси у. Вначале вычисляют приращения координат ∆x и ∆y по формулам:

     ∆x =dcosr,  ∆y =dsinr,

     где r–румб, d– длина линии.

     ∆x₁ = 450,15×cos80°00¢ = 450,15 × 0,1736 = 78,15 м

     ∆y₁ = 450,15×sin80°00¢ = 450,15 ×0,9848 = 443,31 м

     ∆x₂ = 938,51×cos3°15¢= 938,51 ×0,9984 = 937,01 м