Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по МДК 01.02 «Камеральная обработка результатов полевых измерений»

Министерство ОБРАЗОВАНИЯ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

государственное АВТОНОМНОЕ профессиональноЕ

образовательное учреждение САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

«Балашовский техникум механизации сельского хозяйства»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ ПО МДК 01.02 «КАМЕРАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ПОЛЕВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ»

Вычислительная обработка результатов тахеометрической съемки

Балашов 2017

Оглавление

1. Краткие сведения о тахеометрической съемке…………………………………3

2. Исходные данные и материалы, выдаваемые студентам………………………5

3. Вычислительная обработка отметок точек тахеометрического хода……...….6

4. Обработка журнала тахеометрической съемки……………………………........9

Приложение 1………………………………………………………………….…....13

Приложение 2……………………………………………………………………….15

1. Краткие сведения о тахеометрической съемке

Тахеометрическая съемка является одним из методов топографической съемки местности, в результате которой получают план с изображениями ситуации, контуров и рельефа местности. Тахеометрическая съемка производится обычно на небольших участках для получения плана в крупном масштабе при различных инженерных изысканиях под строительство, планировку, благоустройство населенных мест, а также при съемке узких полос местности для изысканий трасс дорог, каналов, трубопроводов, линий электропередач и так далее.

Сущность совместного способа определения планового и высотного положения точек местности показана на рисунке 1.

Рисунок 1 – Сущность тахеометрической съемки

Здесь Р – горизонтальная плоскость, проведенная на уровне оси вращения трубы тахеометра, установленного в точке А линии АВ съемочной геодезической сети. Точка N – съемочный пикет, местоположение которого определяется. Из рисунка 1 следует, что для получения планового положения точки N необходимо определить полярное расстояние d и полярный угол β. Для определения расстояния d измеряют нитяным дальномером длину наклонной линии D, а при помощи вертикального круга тахеометра – угол наклона ν, затем вычисляют значение d. Значение полярного угла β получают по горизонтальному кругу тахеометра. Превышение h находят методом тригонометрического нивелирования, сущность которого состоит в следующем:

Для определения превышения точки В над точкой А местности (рис. 2) тахеометр устанавливают в точке А, а в точке В – рейку. Затем измеряют рулеткой или рейкой высоту i оси вращения зрительной трубы над точкой А. Визирную ось трубы направляют на рейку и наводят на высоту i, отмеченную на ней или на верх рейки. При таком положении трубы делают отсчеты по вертикальному кругу и по нитяному дальномеру. Эти отсчеты используются для вычисления превышения h и горизонтального расстояния d.

Рисунок 2 – Тригонометрическое нивелирование

Целью тахеометрической съемки является получение топографического плана местности. Съемка производится в крупных (1:55 – 1:5000) масштабах на основе теодолитно-нивелирных, теодолитно-высотных или теодолитно-тахеометрических ходов, прокладываемых между пунктами государственной сети или сети сгущения.

Съемка контуров и рельефа с пунктов съемочного обоснования выполняется, как правило, полярным способом. При этом одно наведение (визирование) на рейку, установленную на точке местности, позволяет получить расстояние, направление и превышении, по которым определяются пространственные координаты этой точки.

2. Исходные данные и материалы, выдаваемые студентам.

1. Вариант с исходными данными и результатами полевых измерений для вычисления отметок точек тахеометрического хода приведен в табл. 1,2.

Таблица 1

Ведомость вычисления отметок точек тахеометрического хода

Таблица 2

2.2 Бланк «Журнал тахеометрической съемки» с вариантом исходных данных и результатами полевых измерений (прил. 1).

3. Вычислительная обработка отметок точек тахеометрического хода

В «Ведомость вычисления отметок точек тахеометрического хода» (табл. 3) из бланка задания (табл. 2) заносятся значения отметок начальных и конечных точек тахеометрического хода - п.п.40 и п.п.42.

Таблица 3

Ведомость вычисления отметок точек тахеометрического хода

В данной ведомости выполняется увязка превышений тахеометрического хода в следующей последовательности:

3.1 Вычисление невязки в превышениях тахеометрического хода по формуле:

, (1)

где Σh_ср., Σh_теор. – сумма средних и теоретических превышений хода.

Теоретическая сумма превышений хода вычисляется по формулам:

, (2)

где Н_кон и Н_нач – отметки начального и конечного исходных пунктов. По заданию Н_кон = Н_{пп 42}, Н_нач = Н_{пп 40}.

Фактическая невязка в превышениях может быть и с плюсом и с минусом.

В нашем примере: Σh_ср. = -13,60 м, Σh_теор = 92,86 - 106,54 = -13,68 м

.

3.2 Вычисление допустимой невязки () в превышениях по формуле:

, см (3)

где Σd – длина тахеометрического хода, n – число сторон хода.

В нашем примере:

Фактическая невязка по модулю не должна превышать допустимую // ≤ В противном случае необходимо проверить вычисления.

В нашем примере: f_h = 0,08м = 8см, f_{h доп} = 11см, f_h ≤ f_{h доп}

3.3 Если невязка допустима, т.е. не превышает , то вычисляют поправки в превышения по формуле:

(4)

Поправки распределяют пропорционально длинам линий d_i с обратным знаком невязке с округлением поправок до сотых метра. Значения получившихся поправок заносятся в графу 6 (см. таблица 4).

Контролем вычисления поправок является равенство:

Внимание: если равенство не соблюдается, то проверьте правильность округления поправок до сотых.

В нашем примере: Δh₁= - 0,08 /568,1× 102,6 = - 0,014м ≈ -0,02м,

Δh₂= - 0,08 /568,1× 160,0 = - 0,022м ≈ -0,02м и т.д.

контроль ΣΔh_i =-0,02+(-0,02)+ (-0,02)+ (-0,02)= -0,08м

3.4 Вычисление исправленных превышений по формуле:

(5)

Каждому значению  h_ср соответствует своя поправка. Контролем служит равенство:

Σh_испр.i = ΣΔh_теор

Значения получившихся исправленных превышений заносятся в графу 7 (см. таблица 4).

В нашем примере: h_испр.1 = -6,52 + (-0,02) = - 6,54 м

h_испр.2 = -0,96 + (-0,02) = -0,98 м и т.д.

контроль Σh_испр.i =-6,54+(-0,98)+5,29+(-11,45)= -13,68 м =ΣΔh_теор

3.5 Вычисление отметок точек по формулам:

(6)

Зная отметки начального и конечного исходных пунктов, вычисляют отметки точек хода. Отметка последующей точки равна отметке предыдущей точки плюс соответствующее исправленное превышение.

В нашем примере: Н₁ = Н_{пп 40} + h_испр.1

Н₂ = Н₁ + h_исп.2 и т.д.

Значения получившихся исправленных превышений заносятся в графу 8 (см. таблица 4). Контролем правильности вычисления отметок является вторичное получение отметки конечной точки хода, в нашем случае отметки Н_{пп 42.}

В нашем примере: Н₁ = 106,54 + (-6,54)= 100,00 м

Н₂ = 100,00 + (-0,98)=99,02 м и т.д

…………………………………..

Н_{пп 42} = 104,31 + (-11,45)= 92,86 м _.

Пример расчета отметок точек тахеометрического хода сведен в таблице 4

Таблица 4

Ведомость вычисления отметок точек тахеометрического хода

Примечание Данные в графах 1-5 – общие для всех вариантов, значения в графах 6-8 вычислены для одного из вариантов студенческой работы.

4. Обработка журнала тахеометрической съемки

Вычислительная обработка материалов тахеометрической съемки предназначена для определения планового и высотного положения всех станций и реечных точек.

Образец журнала тахеометрической съемки с исходными данными и образец заполнения журнала даны соответственно в приложениях 1 и 2. Вычисления следует начинать со станции 1.

Обработку полевых данных, полученных при съемке, в тахеометрическом журнале выполняют в следующей последовательности:

1. Вычисление место нуля (МО) вертикального круга по формуле:

(7)

где КП и КЛ – отсчеты по вертикальному кругу соответственно при круге право и круге лево

Место нуля МО высчитывается один раз на каждой станции, полученные значение МО записываются в графу «Место нуля».

В нашем примере:

на станции 1 место нуля МО₁ = (-2º12' + 2º16')/2 = +0º02'

1. Вычисление угла наклона ν по формуле:

(8)

Вычисленные углы наклона записываются в графу «Угол наклона»

В нашем примере:

на станции 1 для реечной точки 1 ν₁ = 1º28' - 0º02' = +1º26'

для реечной точки 2 ν₂ = 2º28' - 0º02' = +2º26' и т.д.

1. Вычисление горизонтального проложения длин линий d по формуле:

, (9)

где D – расстояние определенное дальномером

Горизонтальное проложение d следует округлить до десятых долей метра и занести в графу «Горизонтальное проложение»

В нашем примере:

на станции 1 для реечной точки 1 d₁ = 91,0×cos²(1º26')=90,9м

для реечной точки 2 d₂ = 72,0×cos²(2º26')=71,9м и т.д.

Примечание: при вычислении тригонометрических функций минуты угла наклона ν надо выразить в долях градуса. Для этого установить в микрокалькуляторе режим работы DEG. Разделить число минут на 60, полученное значение прибавить к числу градусов и затем уже брать тригонометрическую функцию.

Пример: для реечной точки 1 d₁ = 91,0×(cos(1º+26'/60))²=90,9м.

1. Вычисление превышения h' по формуле:

(10)

Превышение h' следует округлить до сотых долей метра и занести в графу «Превышение взятое из таблиц».

В нашем примере:

на станции 1 для реечной точки 1 h'₁ = 90,9×tg(1º26')=2,27 м

для реечной точки 2 h'₂ = 71,9×tg(2º26')=3,06 м и т.д.

Внимание: Не следует забывать о переводе минут угла наклона ν в доли градуса, а также о том, что превышение при отрицательном угле наклона ν получается со знаком «минус».

1. Вычисление полного превышения h по формуле:

, (11)

где i – высота инструмента на данной станции, l – высота визирования (высота наведения).

Полное превышение h следует занести в графу «Превышение». Если при визировании на точку зрительная труба наводилась на высоту, равную высоте инструмента (l = i), то h = h' и значения превышения h' переписывают в графу «Превышение» без изменения.

В нашем примере:

на станции 1 l = 1,37 м и i = 1,37м, следовательно для всех реечных точек на станции 1 h = h', так для реечной точки 1 h₁ = h'₁=2,27 м и т.д.

Внимание: На станции 3 i = 1,35м, а для реечных точек 25, 26, 29 высота визирования l = 4,00м, следовательно полное превышение высчитывается по формуле (11).

Пример: для реечной точки 25 h ₂₅ = -5,10 +1,35 - 4,00 = -7,75 м

4.6 Вычисление отметок реечных точек по формуле:

, (12)

где H_р.т. – отметка реечной точки, H_СТ – отметка станции, h – превышение соответствующей реечной точки над станцией.

Отметки станций H_СТ берутся из графы 8 таблицы 4. Отметки реечных точек H_р.т. следует занести в графу «Отметки реечной точки».

В нашем примере:

Отметка станции 1 H_СТ.1 =100,00м (табл.4)

отметка реечной точки 1 H_р.т.1 = 100,00 + 2,27 = 102,27 м

отметка реечной точки 2 H_р.т.2 = 100,00 + 3,06 = 103,06 м и т.д.

Отметка станции 2 H_СТ.2 = 99,02м (табл.4)

отметка реечной точки 11 H_р.т.11 = 99,02 + 4,10 = 103,12 м

отметка реечной точки 12 H_р.т.12 = 99,02 - 2,87 = 96,15 м и т.д.

Отметка станции 3 H_СТ.3 =104,31 (табл.4)

отметка реечной точки 22 H_р.т.22 = 104,31 - 2,37 = 101,94 м

отметка реечной точки 23 H_р.т..23 = 104,31 - 2,99 = 101,32 м и т.д.

На этом обработка журнала тахеометрической съемки закончена. Все расчеты приведены в приложении 2.

ЛИТЕРАТУРА

1. Калужский В. А. Методы инженерно – геодезических изысканий: учебное пособие./Сарат. Гос. Агр. Ун-т им. Н.И. Вавиова. – Саратов, 2011. – 148 с.

2. Хейфец Б.С. Практикум по инженерной геодезии/ Б.С.Хейфец, Б.Б. Данилевич.- М: Недра, 2009.- 332 с.

3. Федоров В.И. Инженерная геодезия/ В.И.Федоров, П.И.Шилов.- М: Недра, 2007.- 357 с.

Приложение 1

Журнал тахеометрической съемки

Приложение 2

Журнал тахеометрической съемки

11