Составление лесоустроительного планшета

 

Учреждение образования

 “БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ”

 

 

 

 

Кафедра лесоустройства

 

 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

 

По дисциплине "Инженерная геодезия"

 

 

Тема:

“Составление лесоустроительного планшета”

 

                                                                                                          

Выполнил:

студентка 1 курса

                                                                                                                                                           5/2 группы ЛХФ Климёнок Н.В                                                                                                           

Проверила:

                                                                                                                                                                  Кравченко О.В.

 

 

-Минск 2013-

Содержание:

 

1.Теодолит. Измерение  горизонтальных углов.

 

2.Вычислительная  обработка теодолитного хода.

   2.1 Уравнивание горизонтальных углов.

   2.2 Вычисление горизонтальных углов и румбов.

   2.3 Вычисление и уравнивание приращенных координат.

   2.4 Вычисление прямоугольных координат.

   2.5 Решение обратной геодезической задачи.

 

3.Определение  площади участков.

   3.1 Определение общей площади участков Аналитическим способом.

   3.2 Определение площади планиметром.Планиметр.

   3.3 Увязка площади учасков.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Теодолит

 

Теодолит - это геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов.

 А) Б)

    

Теодолит состоит из следующих частей :

 

1.Лимб - угломерный круг с делениями от 0o до 360o; при измерении углов лимб является рабочей мерой (на рисунке не показан).

 2 - Алидада - подвижная часть теодолита, несущая систему отсчёта  по лимбу и визирное устройство - зрительную трубу. Обычно всю вращающуюся часть теодолита называют алидадной частью или просто алидадой.

3 - Зрительная труба: крепится на подставках на алидадной части. Оси- обеспечивает вращение алидадной части и лимба вокруг вертикальной оси.

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.

     Штатив с крючком для отвеса, площадкой для установки подставки теодолита и становым винтом.

12 - винт перестановки лимба;

13 - уровень при алидаде горизонтального круга;

14 - уровень вертикального круга;

15 - винт фокусировки трубы;

16 - окуляр микроскопа отсчетного устройства.

  

 

 

  В  теодолитах  различают  три  разных вращения: вращение зрительной трубы, вращение алидады и вращение лимба; при этом вращение трубы и вращение алидады снабжаются двумя винтами каждое - зажимным и наводящим. Что касается вращения лимба, то оно оформляется по-разному. В повторительных теодолитах лимб может вращаться только вместе с алидадой; в теодолите Т30 (2Т30 и т.п.) для вращения лимба имеются два винта: зажимной и наводящий, причем они работают только при зажатом винте алидады. В теодолите Т15 первых выпусков лимб скреплялся с алидадой с помощью специальной защелки и в таком положении совместное вращение алидады и лимба регулировалось винтами алидады. В точных и высокоточных теодолитах вращение лимба выполняется специальным винтом .

     Для плавного вращения алидады и лимба имеется система осей, а сами вращения регулируются зажимными и наводящими винтами. Для установки теодолита на земле применяется специальный штатив, а совмещение центра лимба с отвесной линией, проходящей через вершину измеряемого угла, осуществляется с помощью оптического центра или нитяного отвеса.      

      Стороны измеряемого  угла проектируются на плоскость  лимба подвижной вертикальной  плоскостью, которая называется  коллимационной плоскостью. Коллимационная  плоскость образуется визирной  осью зрительной трубы при  вращении трубы вокруг своей  оси. Визирная ось трубы (или  визирная линия) - это воображаемая  линия, проходящая через центр  сетки нитей и оптический центр  объектива трубы.

      По точности  теодолиты делятся на:

• Высокоточные - с помощью которых горизонтальный угол измеряется одним полным приемом со средней квадратической погрешностью от ± 0,5" до ± 1";
• Точные - позволяющие измерять горизонтальный угол одним приемом со средней квадратической погрешностью от ± 2" до ± 15";
• Технические - со средней квадратической погрешностью от ± 20" до ± 60".

 

     Средняя квадратическая  погрешность измерения горизонтального  угла указывается в шифре теодолита  цифрами, например, Т2, Т5, Т30. В случае  применения зрительной трубы  с прямым изображением в шифре  теодолита добавляется буква  П, например, 2Т30П - теодолит со  средней квадратической погрешностью  измерения горизонтального угла  ± 30" и с трубой прямого  изображения. Цифра 2 впереди шифра  обозначает, что это теодолит  второго поколения, то есть  более совершенный, чем теодолит  марки Т30.

 

  Измерение горизонтальных углов.

 

     При измерении горизонтальных углов применяют способы круговых приемов или повторений. Теодолит устанавливают в вершине угла и приводят его в рабочее положение. Направление сторон угла, если измерения  выполняются на дневной поверхности, обозначаются вехами. В подземных условиях стороны обозначаются отвесами или специальными сигналами.

     Установка теодолита  в рабочее положение состоит  из двух операций : центрирование и горизонтирование.

  

 Центрирование заключается в размещении вертикальной оси теодолита над вершиной угла и осуществляется при помощи отвеса. Теодолит устанавливают над точкой так, чтобы верхняя плоскость головки штатива была горизонтальна, остриё отвеса проектировалось на точку. Современные теодолиты оснащены оптическими центрирами, которые облегчают центрирование, особенно при сильном ветре, и повышают точность.

    Горизонтирование же  заключается в приведении вертикальной  оси теодолита в отвесное положение.  Для этого устанавливают уровень  при алидаде горизонтального  круга по направлению 2-х подъемных  винтов и, вращая их выводят  пузырёк уровня на середину; открепив  алидаду, устанавливают уровень  по направлению 3-го винта и  вращением последнего снова выводят  пузырёк на середину.

    

Способ приёмов: при неподвижном лимбе вращения алидады визируют на заднюю точку А. Вначале по оптическому визиру зрительную трубу наводят от руки, пока визируемая цель не попадёт  в поле зрения. Затем закрепляют винты алидады и зрительной трубы, и отфокусировав трубу  по предмету, выполняют визирование с помощью наводящих винтов и алидады и трубы горизонтального круга. Затем берут отсчёт a по горизонтальному кругу и записывают его в журнал измерений.

 

Круг	Пункты наблюдений	Отсчеты по ГК	Горизонт. Угол	Средние          значение
Кл	З   П	323˚31’   296˚39’	26˚52’	26˚51,5’
Кп	З’   П’	151˚09’   124˚18’	26˚51’

 

 

     Открепив алидаду, визируют на переднюю точку С и берут отсчёт b. Тогда значение правого на ходу угла b, определяется как разность отсчетов на заднюю и переднюю точку:

     bкл=a-b Все эти действия составляют один полуприём. Затем сбивают алидаду на 90˚ и поворачивают на туже точку. Вычисляют значение Ðbкп

     Два полуприёма составляют один полный приём. Расхождения результатов не должно превышать двойной точности отстчётного устройства теодолита, т.е.

 

bкл-bкп

2t≤1

 

     Для теодолитов Т15 , 2Т30 расхождение не превышает  0,7 мин. Или 1,5 мин для теодолитов Т30.За окончательный результат принимают среднее значение угла.

 

b=(bкп+bкл) / 2

 

     Измерение и вычисление левого по хду горизонтального угла, производится по аналогично последовательности,  с той лишь разницей, что левый по ходу угол в каждом полуприёме рассчитывается как разность отсчётов на переднюю и заднюю точки.

 

2.Вычислительная обработка теодолитного хода

   2.1 Уравнивание горизонтальных углов.

 

В координатной ведомости записывают сумму измеренных углов (графы 1.2) и записывают теоретическую сумму этих углов (количество которых ровно n)

 

 

потом показывают фактическую величину угловой невязки:

 

 

и допустимую величину угловой невязки:

 

 

При лесных съемках можно пользоваться формулой:

 

 

Измеренные углы уравнивают, т.е. распределяют между ними фактическую угловую невязку в виде поправок

 

 

которые округляют к 0,1, берут со знаком, обратным знаку угловой невязки, а сумма должна быть равной величины

В графе 3 записаны уравненные углы.

 

  

 

 

 

 

 

 

2.2 Вычисление Дирекционных углов и румбов.

 

Дирекционные  углы всех сторон хода последовательно  вычисляют  по формуле:

 

 (

)

 

Это значит дирекционный угол следующей стороны, равен дирекционному углу предыдущей стороны плюс 360˚, минус уравненный правый вдоль хода угол между этими  сторонами.

    Румб  каждой стороны хода высчитывается со справочной целью, согласно формулам, которые должны быть известны нам из предыдущих тем курса и учебников.

 

 

2.3Вычисление и уравнивание приращенных  координат.

 

 Приращение координат, которые называют посчитанными, получают согласно формулам:

 

 

   Величины и записывают в ведомость с округлением да 0,01 м и со знаком плюс или минус.

  

Находим суммы  посчитанных приращений координат:

 

 и 

 

Определяем  теоретические значения сумм приращений координат:

 

:

 

Невязки посчитанных  приращений координат равны:

 

;

 

    Абсолютная невязка хода:

 

    А её допустимая величина будет  равна:

 

 

 

      Когда абсолютная невязка хода  удовлетворяет условия допустимости, то уравнивают вычисленные приращения  координат  и С этой целью фактическая невязка         и превращают в поправки и   до соответствующих величин . 
      Сначала высчитываем коэффициенты:

 

 

 

      А потом находят  поправки  пропорциональные длине соответствующих  сторон хода.

 

 

     Знак поправок  и обратный знаку определенной невязки или , а сумма поправок должна быть ровно величины определенной невязки, т.е.

 

 

 

     Координаты высот теодолитного  хода (графы 11,12) начинаем последовательно  высчитывать от известных координат  начального пункта Хп, Yп и кончают для контроля определением известных координат Хк, Yк конечного пункта. При этом координата каждого следующего пункта ровна сумме координаты предыдущего пункта и уравненного прироста координат.

 

 

 

 

2.4 Вычисление прямоугольных координат.

 

 

 

Т.е удвоенная площадь  многоугольника равна сумме произведений каждой абсциссы на разность ординат  передней и задней точек.

 

Промежуточный контроль:

 

 

Т.е сумма разностей  ординат должна быть ровна нулю.

 

 

 

 

 

 

2.5 Решение обратной геодезической  задачи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Определение площади участков.

      3.1 Определение общей площади участков аналитическим способом.

   

 Проектирование аналитическим  способом заключается в вычислении  проектных отрезков по заданной  площади и по результатам измерений  углов и линий на местности  или по их функциям — координатам  точек.

     При проектировании  площадей могут быть заданы  два условия:

• проектная линия проходит через данную точку, тогда заданную площадь проектируют треугольником или четырехугольником;
• проектная линия проходит параллельно заданному направлению (по заданному дирекционному углу), тогда заданную площадь проектируют трапецией.
• Проектирование площади в один прием можно выполнить только тогда, когда участок имеет форму треугольника, четырехугольника или трапеции. Во всех остальных случаях аналитическим способом вычисляют площадь предварительно намеченного участка, после этого проектируют недостающую или избыточную площадь до заданной — треугольником, квадратом или трапецией.