Порядок передачи координат от ггс к точке теодолитного хода

Теодолитный ход начинают создавать с осмотра местности - рекогносцировки, цель которой - определить наиболее благоприятные места для закрепления вершин теодолитного хода и створов для промеров углов и линий между ними. Как правило, теодолитные ходы прокладывают между точками государственной геодезической сети, например, II, III. Связь теодолитных ходов с пунктами более высокого класса называют привязкой.

Если теодолитные ходы не привязаны к государственным геодезическим сетям, 20% точек закрепляют железобетонными знаками. Эти знаки, в свою очередь, привязывают к предметам местности: зарисовывают глазомерно план и измеряют расстояния не менее чем до трех постоянных предметов местности - углов капитальных зданий, колодцев, деревьев.

Длины сторон между точками теодолитных ходов колеблются в пределах 20...350 м, а длины ходов зависят от многих факторов. Из -них главные: масштабы топографической съемки и застроенность территории, по которой прокладывают ход. Например, уменьшение масштаба съемки с 1:500 до 1:1000 позволяет увеличить длину хода с 0,8 до 1,2 км.

Если производят съемку в масштабе 1:2000, то на застроенной территории длина хода допускается до 2 км, а на незастроенной - до 3 км.

осле того как выбраны и закреплены вершины сторон теодолитного хода, производят измерения сторон и горизонтальных углов.

Общепринятая погрешность измерения сторон в теодолитных ходах от 1:1000 до 1:2000. Это означает, что если, например, измерена линия длиной 154 м, то при заданной предельной относительной погрешности измерения 1:1000 результат измерения "прямо" может отличаться от результата измерения "обратно" не более чем на 154 м/1000=15 см. Результаты измерений записывают в графу 9 табл. 8.4.

Измерение горизонтальных углов между точками теодолитного хода (либо левые, либо правые по ходу продвижения) выполняют теодолитами.

В зависимости от применяемых теодолитов правильность измерений контролируют по разности углов между полуприемами П и Л (см. графы, 5, 6 табл. 8.4).

Для передачи координат на точки теодолитных ходов производят привязку их к геодезическим пунктам более высокого класса. Привязка состоит в том, что определяют положение хотя бы одной точки хода относительно точек более высокого класса: измеряют между ними расстояние и примычный угол. Плановую привязку называют передачей координат и дирекционных углов с пунктов привязки на точки ходов.

В зависимости от количества пунктов государственной геодезической сети, удаленности их от точек теодолитного хода привязку производят разными способами. Например, пункты государственной геодезической сети II, III включают в теодолитный ход, измеряют примычные углы β₁ и β₂ и линии DII-1, DIII-4

Первичную обработку результатов линейных и угловых измерений (нулевой контроль и оценку их пригодности для последующих вычислений), выполняют непосредственно в полевых журналах. При первичной обработке находят среднее значение из ряда измерений одной и той же величины, определяют допустимость отклонений, делают повторные вычисления (выполняет другой специалист).

Основную обработку результатов измерений в теодолитном ходе выполняют после полевого контроля и записывают на бланках-ведомостях. Исходные данные для обработки: горизонтальные углы, длины сторон, дирекционный угол примычной стороны и координаты точек государственной геодезической сети, к которым привязывают теодолитный ход.

Теодолит — геодезический инструмент для определения направлений и измерения горизонтальных и вертикальных углов при геодезических работах, топографических съемках, в строительстве и других видах работ.

Теодолиты предназначены для измерения горизонтальных, вертикальных углов, расстояний нитяным дальномером, магнитных азимутов с использованием буссоли и нивелирования как горизонтальным, так и наклонным лучом (тригонометрическое нивелирование).

Теодолиты различают по точности, назначению, материалам изготовления кругов, конструктивным особенностям и по другим признакам.

Согласно ГОСТ 10529—70 теодолиты различают по материалу изготовления кругов (лимбов) и по точности измерения угла.

По материалам изготовления кругов и по устройству отсчетных приспособлений теодолиты подразделяют на две группы: с металлическими лимбами и со стеклянными лимбами (оптические теодолиты). ГОСТом предусмотрено изготовление только оптических теодолитов взамен устаревших конструкций теодолитов с металлическими лимбами.

По конструкции теодолиты делят на повторительные и простые.

У повторительных теодолитов лимб и алидада имеют независимое и совместное вращение, что позволяет измерять угол путем последовательного его откладывания п раз на лимбе, который имеет закрепительный и наводящий винты.

У простых теодолитов лимб может поворачиваться, но совместно с алидадой вращения не имеет.

Теодолит, имеющий вертикальный круг, устройство для измерения расстояний (дальномер) и буссоль, называют теодолитом-тахеометром.

Выпускаемые технические теодолиты являются тахеометрами.

По точности измерения углов среди оптических теодолитов выделяются: высокоточные ТО5, Т1, точные Т2, Т5, Т5К и технические Т15, ТЗО, ТОМ, 2Т30, 2Т30П, характеризующиеся средней квадратической ошибкой (погрешностью) измерения угла одним приемом. Например, ТЗО означает, что погрешность угла, измеренного одним полуприемом, будет составлять ± 30".

Устройство теодолита-тахеометра. Втеодолите выделяют горизонтальную ось цилиндрического уровня L—L, вертикальную ось вращения теодолита О—О, горизонтальную ось вращения трубы Н—Н, параллельную горизонтальной плоскости лимб, и перпендикулярную ей визирную ось V— V (рис. 2).

Рассмотрим устройство одного из самых распространенных на производстве геодезических инструментов — теодолита ТЗО (рис. 3). Теодолит имеет горизонтальный 5 и вертикальный круги 9, закрытые крышкой 7, зрительную трубу 11 и отсчетное приспособление.

Горизонтальный круг, или лимб, предназначен для измерения горизонтальных углов. Он представляет собой стеклянный круг, по краю которого нанесены деления через 10' (цена деления лимба), оцифрованные через 1о от 0 до 360° по часовой стрелке. Горизонтальный круг 5 имеет полую вертикальную ось 22, которая входит во втулку подставки 1.

Для приведения лимба в горизонтальное положение подставка имеет три подъемных винта 2 (рис. 3, а), которые своими заостренными концами упираются в дно (основание) футляра 3. На штатив теодолит крепят с помощью станового винта

Теодолиты классифицируют по разным признакам:

• по области применения (геодезические, астрономические, маркшейдерские и др.)
• по физической природе носителя информации (механические, оптические, электронные, кодовые и т. п.)
• по конструкции отсчетного устройства (простые, повторительные, с уровнем при вертикальном круге, с компенсатором и др.)
• по точности.

По точности теодолиты делятся на:

• высокоточные
• точные
• технические

Высокоточные теодолиты позволяют в лабораторных условиях измерять угол одним приемом со средней квадратической ошибкой m ≤ 1", точные — с 1" ≤ m ≤10", технические — m ≥ 10". Согласно ГОСТу теодолиты обозначают буквой «Т» и числом, соответствующим средней квадратической ошибке измерения угла одним приемом в лабораторных условиях: Т05, Т1, Т2(Т2А), Т5(Т5А), Т15К, Т30, Т60, 2Т2, 2Т5, 2Т5К, ЗТ2КП, ЗТ2КА, ЗТ5КП.

Обозначение букв:
- А обозначает теодолит с автоколлимационным окуляром
- К — с компенсатором
- П — труба имеет прямое изображене.
Цифрами 2 и 3 перед «Т» обозначают унифицированные теодолиты группы 2Т и ЗТ.

Теодолиты Т05, Tl, Т2 имеют двустороннее (по диаметрально противоположным штрихам) отсчитывание по лимбу, а теодолиты Т5, Т15, Т30, Т60 - одностороннее. Все теодолиты, кроме Т60, имеют электроосвещение. В Tl, Т2, Т5 и Т15 оптические центриры встроены в алидаду, в Т30 и Т60 возможно оптическое центрирование через полую вертикальную ось при помощи зрительной трубы.

Разработка теодолитов серии ЗТ выполнена с учетом оптимизации оптических и кинематических схем при условии максимальной унификации конструкции узлов и деталей. В серии ЗТ использован модульный принцип, при котором конструкция распадается на несколько отдельных модулей (зрительная труба, вертикальная ось с горизонтальным кругом, отсчетная система вертикального круга, микрометр, колонна с горизонтальной осью), которые можно собирать, юстировать, заменять раздельно.

24 отсчетные устройства теодолитов! Понятие об эксцентристете алидады

тсчетные устройства, применяемые в точных и технических теодолитах, бывают двух типов.

Штриховой микроскоп представляет собой отсчетное устройство, в поле зрения которого (рисунок 5,a) видны отсчетный индекс (штрих) 1 и деления лимбов вертикального В и горизонтального Г измерительных кругов. Деления нанесены через каждые 10´ с оцифровкой каждого градуса. Изображения отчетного индекса и штрихов обоих кругов передано в поле зрения отсчетного микроскопа посредством оптической системы. Отсчеты производят по штриху с округлением до десятых долей деления, оцениваемых на глаз. На рисунке 5,а представлено поле зрения микроскопа теодолита Т30 с отсчетами: по горизонтальному кругу – 42°53', по вертикальному – 359°04'.

Шкаловой микроскоп имеет отсчетную шкалу, нарезанную на стеклянной пластинке. Изображения делений лимбов вертикального и горизонтального кругов совмещаются с плоскостью шкалы. Конструктивно при совмещенном изображении длина шкалы равна величине изображения одного деления лимба.

На рисунке 5,б представлено поле зрения шкалового микроскопа теодолита 2Т30, имеющего шкалы для вертикального В и горизонтального Г кругов, разделенных на 60 частей. Цена деления лимба 1°, одно деление шкалы соответствует 5'. Индексом для производства отсчета служит изображение градусного штриха лимба, совмещенного со шкалой. Доли деления шкалы берут на глаз с точностью до 0,5', т.е. до десятых долей делений шкалы. На рисунке 5,б отсчеты по горизонтальному кругу равны 111°35'+0,5×5'=111°37,5' и 18°00'+0,4×5'=18°02,0'.

Эксцентриситетом называют совпадение центров лимба и алидады. При наличии Э. вершины угла на плоскости как бы раздваиваются и отчеты по длим6y будут содержать ошибку.

 

Рис. 41

 

 

На рис. 41: С - центр лимба, С₁- центр алидады, А₁- отсчёт по 1 верньеру, А₂- отсчет по 2 верньеру, Х - ошибки отсчета, А₀ - отсчет, свободный от влияния эксцентриситета.

А₀=(А1+А2±180°):2,

то есть среднее из отсчётов по двум верньерам свободно от влияния эксцентриситета

Принцип измерения горизонтального угла

Рис. 42

Для измерения горизонтального угла теодолит по отвесу устанавливается над вершиной угла с точностью 3-5 мм (для измерения технической точности) и приводят его в рабочее положение по уровню. Над наблюдаемыми точками или позади них устанавливаются визирные цели.

Порядок измерения угла способом приемов рекомендуется следующий:

1) при закрепленном лимбе наводят зрительную трубу на левую точку А₁ и снимают отсчет по горизонтальному кругу С₁ (рис.42);

2) наводят трубу на правую точку А₂ и снимают отсчет С₂;

3) находят угол b как разность отсчётов b = С₂-С₁.

Эта операция составляют один полуприём.

Для исключения остаточного влияния инструментальных погрешностей (коллимационной ошибки и наклона оси вращения трубы) все операции по измерению угла повторяют при другом положений трубы (после поворотa ее через зенит), т.е. выполняют второй полуприём. Причем, чтобы исключить влияние эксцентриситета, каждый отсчёт снимают по двум верньерам и составляют среднее значение.

Если значение углов b₁ и b₂ в двух полуприёмах расходятся не более чем на 1^/, то вычисляется среднее значение угла. В противном случае измерения повторяются.

Второй полуприём желательно выполнять при другой установке лимба.

 

ВЛИЯНИЕ КОЛЛИМАЦИОННОЙ ОШИБКИ НА ИЗМЕРЯЕМОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ЛИНИИ

При юстировке теодолита трудно добиться строгого выполнения геометрических условий. Оставшиеся неточности во взаимном расположении частей инструмента являются источником раз­личного рода инструментальных ошибок, оказывающих влияние на ре­зультаты измерений.

При наличии коллимационной ошибки с визирная ось в двух полуприемах занимает положения W'W^/₁ и W^// W^// ₁ вместо правиль­ного положения WW₁, которое она занимала бы в обоих случаях при отсутствии ее (рис.6.1).

 

 

Рис.6.1

 

Обозначим через e проекцию коллимационной ошибки с на горизонтальную плоскость; e выражает влияние коллимационной ошибки на отсчет по лимбу.. Из треугольников OWW и ОММ' следует

Но по построению

 

следовательно,

Так как с и e — малые углы, то, выражая их в радианной мере, можно написать

(6.1)

(6.2)

Поэтому из (6.1) с учетом (6.2) получим

Следовательно, влияние коллимационной ошибки на отсчет по лимбу обратно пропорционально косинусу угла наклона зрительной трубы к го­ризонту. Если углы наклона n невелики, то cosn близок к единице и изменяется медленно. Поэтому при малой величине коллимационной ошибки с ее влияние на отсчет будет небольшим и почти постоянным. Одновременно следует учесть, что наведение на предмет и отсчеты по лимбу делаются при положениях КП и КЛ; при этом e изменяет свой знак и средний отсчет свободен от влияния коллимационной ошибки. Однако сказанное имеет место, если абсолютная величина коллимацион­ной ошибки остается постоянной. Если же длины сторон измеряемых углов сильно различаются между собой, то при визировании на точки приходится каждый раз вновь фокусировать трубу, что может привести к изменению величины коллимационной ошибки. В этом случае среднее из отсчетов по лимбу при двух положениях трубы, равно как и значение угла, не свободны от влияния коллимационной ошибки. Поэтому следует предъ­являть высокие требования к постоянству положения визирной оси при фокусировании трубы.