Курсовая работа: Тахеометрическая съёмка –

РОССИЙСКАЯ
ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ
АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное
бюджетное образовательное учреждение

высшего
профессионального образования

«ОРЕНБУРГСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

АРХИТЕКТУРНО
– СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА
ГОРОДСКОГО КАДАСТРА

ОТЧЕТ

по
расчетно-графической работе

«
Тахеометрическая съёмка »

по
дисциплине «Геодезия»

Руководитель
проекта:

Артамонова С. В

Исполнитель:

студент группы 14
ЗК (ба) ГК

Киселева А. В.

г.
Оренбург 2021г

Содержание

.
Введение

.
Камеральная обработка полевых измерений

.1
Обработка журнала съемочного обоснования

.1.1
Вычисление практической суммы измеренных углов

.1.2
Вычисление теоретической суммы углов в ходе

.1.3
Вычисление угловой невязки в ходе

.1.4
Вычисление допустимой угловой невязки

.1.5
Вычисление исправленных углов как алгебраические суммы измеренных углов и
соответствующих поправок

.1.6
Вычисление дирекционных углов сторон хода

.1.7
Вычисление румбов

.1.8
Вычисление периметра хода

.1.9
Вычисление приращения координат

.1.10
Вычисление практической суммы приращения координат

.1.11
Вычисление теоретической суммы приращенных координат

.1.12
Вычисление линейной невязки

.1.13
Вычисление абсолютной и относительной невязки

.1.14
Вычисление исправленных приращений координат

.1.15
Вычисление координат пунктов теодолитного хода

.2
Обработка журнала тахеометрической съемки

.2.1
Вычисление горизонтального проложения

.2.2
Вычисление превышений

.2.3
Вычисление высотных отметок точек

.3
Построение плана

Заключение

Литература

тахеометрическая съёмка теодолитный
координата

1.Введение

Комплекс геодезических работ, в результате
которого получают топографический план местности называется съемкой местности.

Существует несколько видов съемок. Они
подразделяются:

Наземные, к которым относятся:

теодолитная съемка

тахеометрическая съемка

мензульная съемка

кадастровая съемка

. Воздушные

аэрофотосъемка

В данной работе построение плана местности мы
будем осуществлять с помощью тахеометрической съемки.

Тахеометрическая съемка – это съемка местности,
в результате которой получают план местности с учетом рельефа. Эта съемка
выполняется на основе теодолитного хода, полигонометрического хода второго
разряда, которые должны опираться на пункты государственной сети более высокого
класса точности.

Тахеометрическая съемка основывается на
тригонометрическом

нивелировании и на полярном способе теодолитной
съемки.

При съемке местности выполняется следующая
последовательность:

над точкой съемочного обоснования
устанавливается теодолит, центрируется и приводится в рабочее положение.

измеряем высоту прибора (i) от вершины
съемочного обоснования до центра окуляра при помощи ленты или рейки. Определяем
значение места нуля: МО = (КЛ КП)/2

выбираем нулевое направление: для этого
совмещаем нулевой отсчет лимба на горизонтальном круге с нулевым отсчетом
алидады, затем производим съемки. Измеряем полярным способом угол и расстояния.

Теодолитная съёмка – горизонтальная
геодезическая съёмка местности, выполняемая для получения контурного плана
местности (без высотной характеристики рельефа) с помощью теодолита. В отличие
от тахеометрической съёмки и фототеодолитной съёмки, при Т. с. высотных
характеристик рельефа местности не определяют. Обычно применяется в равнинной
местности, в населённых пунктах, на ж.-д. узлах, застроенных участках и прочее.
Включает этапы: подготовительные работы (рекогносцировка участка, обозначение и
закрепление вершин теодолитного хода), угловые и линейные измерения в
теодолитном ходе, съёмка подробностей (ситуации), привязка теодолитного хода к
пунктам опорной геодезической сети. В отличие от мензульной съёмки план по
материалам Т. с. составляют в камеральных условиях.

Теодолитный ход – система ломаных линий, в
которой углы измеряются теодолитом. Стороны теодолитного хода прокладываются
обычно по ровным, твёрдым и удобным для измерений местам. Длина их 50-400 м,
угол наклона до 5°. Вершины углов теодолитного хода закрепляют временными и
постоянными знаками. Съёмка подробностей проводится с опорных точек и линий
теодолитного хода, который прокладывается между опорными пунктами триангуляции,
полигонометрии или образуется в виде замкнутых полигонов (многоугольников).
Качество пройденного теодолитного хода определяется путём сопоставления
фактических ошибок (неувязок) с допустимыми. Погрешность измерения углов в
теодолитном ходе обычно не превышает 1′; а сторон – 1:2000 доли их длины.

Проложение теодолитного хода заключается в
измерении горизонтальных углов и длин линий этого хода. Схема теодолитного
хода, абрис и журнал теодолитной съемки приведены в задании для выполнения РГР.

Измерение углов при вершинах хода выполняется
способом приемов при двух положениях вертикального круга – ” круге
лево” (КЛ) и “круге право” (КП). Разность двух значений угла,
полученных в полуприемах, не должна превышать ± 1.0′ .

Измерения длин линий производятся стальной
двадцатиметровой лентой дважды: в прямом и обратном направлениях. Разность
значений длин в двух измерениях не должна превышать 1/2000 этой длины Цель
работы: Составление топографического плана по материалам тахеометрической
съемки на готовом планово-высотном обосновании.

2.Камеральная обработка полевых измерений

Исходные данные (см. приложение 1):

Β2 = 1020 35′
00′′;

Β3 = 1370 11′
00′′;

Β4 = 940 53′
00′′;

Β5 = 1040 42′
08′′;

горизонтальное проложение:-2 = 123,20м;-3 = 100
м;-4 = 103,93м;-5 = 130,00м;-1 = 134,12м;

дирекционный угол 1-2 =280 ° 00´
00´´;

координаты точки №1: Х1=300,00 Y1=
300,00

Высота сечения рельефа – 2 метра.

Переносим эти данные в ведомость
вычисления координат вершин полигона.

.1 Обработка журнала съемочного
обоснования

.1.1 Вычисление практической суммы
измеренных углов

Вычисление практической суммы
измеренных углов осуществляется путем сложения значений измеренных углов по
формуле:

 пр = ……. =

42΄= 58΄

2.1.2 Вычисление теоретической суммы углов в
ходе

Для замкнутого теодолитного хода теоретическая
сумма подсчитывается по формуле:

теор.= 1800 (n-2) = 180*3=540

где n – число углов хода.

.1.3 Вычисление угловой невязки в
ходе

Сначала вычисляют угловую невязку по
формуле:

ƒβпр =пр.- теор. = – 0°
2´
00´´

.1.4 Вычисление допустимой угловой
невязки

Величина полученной невязки
характеризует качество угловых измерений: чем меньше невязка, тем лучше они
выполнены, и наоборот. Поэтому ƒβ не может быть больше заранее
установленной (допустимой) угловой невязки, которая для теодолитного хода с
числом углов n подсчитывается по формуле:

ƒβ (доп.)= 1′ = 1′=  00 02′
24′′

При допустимой величине угловой
невязки, т.е. когда

ƒβƒβ (доп.),

она в общем случае распределяется
между всеми углами поровну с обратным знаком.

Контроль вычисления: Сумма поправок
должна равняться невязке с противоположным знаком, т.е

∑∆β = – ƒβ.= 00 01′
55′′

.1.5 Вычисление исправленных углов
как алгебраические суммы

измеренных
углов и соответствующих поправок

Горизонтальные углы, получившие поправку,
называются исправленными. Разделяем угловую невязку на самые маленькие углы по 01΄.

=38΄

=54΄

Контроль вычисления: Сумма исправленных углов
должна равняться теоретической сумме углов.

испр.= теор = 5400

.1.6 Вычисление дирекционных углов
сторон хода

Дирекционный угол линии – это угол,
отсчитываемый от северного направления осевого меридиана или линии ему
параллельной, по ходу часовой стрелки до направления данной линии. Зная
дирекционный угол одного хода, вычисляю дирекционные углы всех остальных ходов
для полигона

Исходный дирекционный угол
вычисляется в соответствии с заданием. По исходному дирекционному углу, который
для стороны 1-2 равен 280°00´00´´, вычисляем
дирекционные углы остальных сторон теодолитного хода. Вычисления ведут по
правилу: дирекционный угол последующей стороны равен дирекционному углу
предыдущей стороны плюс 1800 и минус правый по ходу исправленный угол:

посл.= пред. 1800-
β

Получила следующие значения
дирекционных углов:

α₁₋₂ =280°00´00´´

α₂₋₃ =
357°25´00´´

α₃₋₄ =
40°14´00´´

α₄₋₅ =
125°20´00´´

α₅₋₁ =
200°38´00´´

α₁₋₂ =280°00´00´´

Если при вычислении уменьшаемый угол
окажется меньше вычитаемого, то к уменьшаемому углу нужно прибавить 3600 . Если
вычисленный дирекционный угол окажется больше 3600 , из него вычитают 3600.

Контроль вычислений: В конце
вычисления должны получить точные значения дирекционного угла начальной стороны
хода.

α₁₋₂ = α₅₋₁ 1800- β

.1.7 Вычисление румбов

Используя формулы взаимосвязи
дирекционных углов и румбов (Таблица№1), по значениям дирекционных углов
вычисляют румбы.

Румб – это острый горизонтальный
угол, отсчитываемый от ближайшего направления меридиана (северного или южного)
до данной линии. Находим румб в соответствии с координатной четвертью, которой
соответствует дирекционный угол.

Таблица №1

СВ
ЮВ ЮЗ СЗ               00 – 900 900 – 1800 1800 – 2700 2700 – 3600            r
==1800 –=-1800

= СЗ 00΄

= СЗ 35΄

= СВ

= ЮВ

= ЮЗ 38΄

В ведомости вычисления координат записи
горизонтальных проложений и их дирекционных углов и румбов делаются в строке
между конечными точками той линии, к которой они относятся.

.1.8 Вычисление периметра хода

Вычисление периметра хода осуществляется путем
сложения горизонтальных проложений каждой стороны.

= D1 D2 … D5 = 591,25 (м

)

.1.9 Вычисление приращения координат

Следующим этапом обработки является вычисление
приращений координат каждой передней вершины линии относительно задней.
Приращения координат ΔX и ΔY
вычисляют с помощью микрокалькулятора с точностью 0.01 м по формулам:

где D – горизонтальное проложение, –
дирекционный угол.

Приращения координат записывают в
ведомость на одной строке с соответствующим горизонтальным проложением D и
дирекционным углом . Знак
приращения координат определяют по направлению румба, занесенного в Таблицу №2.

Таблица № 2.

.1.10 Вычисление практической суммы приращения
координат

Вычисляем алгебраические суммы ∆X и ∆Y,
которые характеризуют удаление конечного пункта теодолитного хода по
соответствующим осям относительно начального пункта.

∑∆Xпр = ∆X1-2 ∆X2-3 …
∆X5-1 = – 0,06

∑∆Yпр= ∆Y1-2 ∆Y2-3 …
∆Y5-1. = 0,1

.1.11 Вычисление теоретической суммы приращения
координат

Для замкнутого теодолитного хода теоретические
суммы этих величин должны быть равны нулю:

Σ∆Xтеор=0, Σ∆Yтеор=0.

Но из-за погрешностей в измерениях линий
значения сумм получаются отличными от нуля.

.1.12 Вычисление линейной невязки

Величины ƒx
и ƒy
называют невязками приращений координат по осям X и Y и вычисляют по формулам:

ƒx =
Σ∆Xпр – Σ∆Xтеор
= -0,06

ƒy =
Σ∆Yпр – Σ∆Yтеор.
= 0,1

.1.13 Вычисление абсолютной и относительной
невязки

Прежде чем распределять линейные невязки, надо
убедиться в их допустимости, для чего необходимо вычислить абсолютную невязку
периметра теодолитного хода.

Абсолютную невязку периметра теодолитного хода
вычисляют по Теореме Пифагора:

ƒабс =√ƒx 2 ƒy) = 0,12

Точность теодолитного хода
оценивается по величине относительной невязки, которая не должна превышать
1/2000 доли периметра, т.е.:

ƒотн =

ƒотн =

где P – периметр полигона.

Необходимо выразить относительную
невязку в виде обыкновенной дроби, где в числителе «1», а в знаменателе целое
число. Для этого поделим числитель и знаменатель на абсолютную невязку в ходе.Если
полученная относительная невязка в периметре меньше либо равна допустимой, то
приравниваем приращение координат. Для этого невязки приращения координат ƒx и ƒy
распределяют в вычисленные приращения ∆Xi и ∆Yi с обратным знаком
прямо пропорционально длинам сторон в виде поправок с округлением до 0.01 м.
Соответствующие поправки вычисляют по формулам:

∆Xi= (-ƒx/Р)Di
, ∆Yi= (-ƒy/Р)Di

Контроль вычисления: Сумма поправок в
приращениях по оси абсцисс и оси ординат должна равняться соответствующей
невязке с обратным знаком.

Σ∆Xi = – ƒx
= 0,06 Σ∆Yi
= – ƒy
= 0,1

.1.14 Вычисление исправленных приращений
координат

Прибавляя вычисленные поправки к ∆Xi и ∆Yi,
получают исправленные значения приращений координат, которые также заносятся в
ведомость.

Контроль вычисления: Сумма исправленных
приращений координат будет равна нулю:

Σ∆Xисп.=0

Σ∆Yисп.=0

.1.15 Вычисление координат пунктов теодолитного
хода

Заключительным этапом обработки является
вычисление координат Xi и Yi пунктов теодолитного хода. В соответствующую графу
ведомости выписывают координаты начального пункта X1 , Y1 ( в соответствии с
заданием). Координаты остальных пунктов получают последовательным
алгебраическим сложением координат предыдущей точки хода с исправленными
приращениями координат:

Xпосл = Xпред ± ∆Xиспр посл = Yпред
± ∆Yиспр

Сначала вычисляют координаты Xi всех
пунктов хода, затем координаты Yi.

Контроль вычислений: Контролем
вычислений является совпадение вычисленных и исходных координат начального
пункта.

.2 Обработка журнала
тахеометрической съемки

Обработка журнала тахеометрической
съёмки начинают с вычисления места нуля вертикального круга по взятым отсчётам:

Затем вычисляем углы наклона ν по формуле:

ν =КЛ – МО

Например: КЛ (1) = -0°23´ МО = -0°01´.Тогда ν(1) = -0°23´ -(-0)= -0

.2.1 Вычисление горизонтального
проложения

Горизонтальные проложения до пикетов
вычисляются по формуле:

S=D *cos ν,

при ν ˃ͦ

S=D

при ν

где D – это расстояние по
дальномеру, ν
– угол
наклона (КЛ-МО).

Например, D(6)= 48, cos ν = 0,997.
Тогда S(6) = 47,9(м)

2.2.2 Вычисление превышений

Вычисление превышений проводят по формуле:

= S * tg ν

или по таблице Некулина

.2.3 Вычисление высотных отметок точек

Заключительным действием является вычисление
высотных отметок пикетов. Оно выполняется по формуле:

пикета = Hстанции h

Например, H(6) = 288,5, h(6) = -2,87(м). Тогда
H(6) = 285,63(м).

Высотные отметки станций (Hстанции), расстояние
по дальномеру (D), высоты визирования точек станций, отсчеты по вертикальному
кругу приведены в ведомости журнала тахеометрической съемки .

Полученные данные о горизонтальных проложениях,
углах наклонов, превышениях и высотах пикетов заносим в ведомость журнала
тахеометрической съемки.

.3 Построение плана

Построение плана выполняют на листе чертежной
бумаги формата A2 в масштабе 1:2000.

Перед началом работы определим максимальные и
минимальные значение координат по осям на местности: = 500,68 интервал 0-500=
300= 347,27   интервал 200-500= 174,13

Предварительно строят координатную сетку
(взаимно перпендикулярные линии) или сеть квадратов со стороной 10 см. Для
построения координатной сетки применяют различные приборы: измеритель и
масштабную линейку, координатную линейку Дробышева, трафареты. Правильность
построения необходимо проверить путем измерения диагоналей всех квадратов.
Точность построения 0.2 мм.

Координатная сетка строится в верхней части
листа таким образом, чтобы оставалось свободное место для построения линейного
масштаба и чертежного штампа.

Координатную сетку следует подписать в
соответствии со значениями координат пунктов теодолитного хода, при этом
значения X возрастают снизу вверх, а Y – слева направо. Юго-западный угол сетки
должен иметь координаты меньше минимальных в ведомости координат и кратные
отрезку местности, которому соответствует сторона квадрата. В принятом масштабе
сторона квадрата равна 100 метрам.

При помощи линейки с поперечным масштабом и
измерителя наносят на план по координатам все пункты теодолитного хода в таком
порядке.

Правильность нанесения на план пунктов
теодолитного хода проверяют путем сравнения длин сторон хода, измеренных на
плане, с их размерами, записанными в ведомости вычисления координат.

После нанесения на план вершин теодолитного хода
и контроля, их последовательно соединяют тонкими линиями.

Ситуацию на план наносят после нанесения точек.
В зависимости от способа съемки контуров ситуации применяют соответствующие
способы их нанесения на план. Материалом для нанесения ситуации являются
полевые журналы и абрисы.

Точки контуров ситуации, снятых полярным
способом, наносят на план при помощи транспортира и измерителя. Для нанесения
точек при помощи транспортира совмещают его центр с точкой І съемочного
обоснования, устанавливают нулевой диаметр по начальному направлению (
направление по точкам І – І І ) и от него по дуге транспортира отмечают
значения углов. Затем центр транспортира соединяют с отмеченными точками и
откладывают расстояния от центра транспортира до снятых точек в соответствии с
абрисом.

Аналитический способ.

                                               
                   D – расстояние по дальномеру

                                           
H₂                 
Н = Н₁  – H₂

                                                                      
h₁ =
H_{целочисленное} –
Н₁

                         
D                                         d
=  

                                 
h₁                 H

    Н₁

                  
a

На плане нужно найти точки с одинаковыми
высотными отметками и соединить их плавными кривыми линиями, учитывая, что
высота сечения рельефа 2 метр. Для этого по линиям однородных склонов выполняем
интерполяцию – по известным значениям пикетов крайних точек получаем значения
отметок горизонталей, которые находятся между ними. Затем соединяем точки одинаковых
горизонталей плавными кривыми линиями. Подписываем их по направлению ската.

В завершение построения обводим план коричневой
гелевой ручкой. На план все обозначения наносим в соответствии с условными
знаками для топографического черчения и указываем в легенде плана.

Заключение

В ходе работы были получены координаты полигона
по исходным данным, выполнена обработка тахеометрической съемки и получены
высотные отметки всех точек полигона. Основываясь на полученные данные, был
построен топографический план учебного полигона с обозначением находящихся на
его территории объектов (здания, деревья и скважина), а так же с указанием
рельефа поверхности.

Была проведена оценка точности результатов
угловых и линейных измерений. То есть было проведено вычисление практической
невязка угловых измерений по формуле:

ƒ βпр =пр.- теор.

ƒβпр =пр.- теор. = –
0°02´
00´´

Допустимая угловая невязка
вычисляется по формуле:

ƒβ (доп.)= 1′,где n –
количество углов.

ƒβ (доп.)= 1′ = 1′=  00 02′
24′′

Вычисленная угловая невязка в
теодолитном ходе равна (- 0° 02´ 00´´), поэтому,
сравнивая ее с допустимой невязкой, которая равна ( 00 02′
24′′), можно сделать вывод, что теодолитные измерения достаточно
точные.

Также были проведены вычисления
абсолютной и относительной невязок в ходе по формулам:

Абсолютная невязка: ƒабс =√ƒx 2 ƒy)

ƒабс =√ƒx 2 ƒy) = 0,12.

Относительная невязка: ƒотн
=  

ƒотн =  .

Допустимая линейная невязка: ƒβ
(доп.)=

Так как относительная невязка должна быть меньше
или равна допустимой, то, на основании полученных значений (
≤  ),
делаем вывод, что наши измерения являются достаточно точными.

Литература

.
Маслов А. В., Гордеев А. В., Батраков Ю. Г. Геодезия. – М.: Колосс, 2006.

.
Григоренко А.Г., Киселев М.И. Инженерная геодезия. – М.: Высшая школа, 1983.

.
Инженерная геодезия. Учеб. для вузов / Е.Б. Колюшин, М.И Киселев, Д.Ш. Михелев,
В.Д. Фельдман; Под ред. Д.Ш. Михелева. – М.: Высш. шк., 2000.

.
Левчук Г.П., Новак В.Е., Конусов В.Г. Прикладная геодезия. Основные методы и
принципы инженерно-геодезических работ. – М.: Недра, 1981.