Прямая геодезическая задача. Для измерения горизонтальных и вертикальных углов на местности служат теодолиты

 

Для измерения горизонтальных и вертикальных углов на местности служат теодолиты. Точность теодолитов определяется средней квадратической погрешностью измерения горизонтального угла в лабораторных условиях. Значения погрешности указывает в маркировке инструмента. Например, теодолит Т30 предназначен для измерения углов с погрешностью 30” и т.д.

К основным узлам оптических теодолитов относятся: ориентирующее устройство (зрительная труба), угловые рабочие меры (горизонтальный и вертикальный лимбы), осевая система, отсчетные устройства. Подставка (трегер) с подъемными винтами предназначена для крепления теодолита к штативу, его центрирования и горизонтирования. Центрирование может проводиться с помощью отвеса или оптического центрира. Верхняя часть теодолита называется алидадой. Она свободно вращается относительно подставки.

Зрительная труба предназначена для наведения теодолита на отдаленные цели. Она имеет объектив и окуляр с встроенной сеткой нитей.

Лимбы в теодолитах располагают в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: горизонтальный и вертикальный круг. Лимбы выполняются в виде стеклянных круговых пластин с выгравированными штрихами градусной меры от 0 до 360.

Счетная система представляет собой систему призм, с помощью которой в поле зрения отсчетного микроскопа выводятся градусные фрагменты лимбов в соответствии с текущей ориентацией зрительной трубы.

Осевая система теодолита включает вертикальную ось (ось вращения алидады), ось вращения зрительной трубы и ось визирования.

При установке теодолита в рабочее положение горизонтальную линию задает ось уровня горизонтального круга – цилиндрический уровень. Поверка цилиндрического уровня – горизонтирование инструмента. Порядок выполнения. 2с.

Измерение горизонтальных углов – углов, лежащих в плоскости горизонта с вершиной в точке измерения между направлениями на местности из этой точки на две другие. Условия для измерений выбирают оптимальные, исключают рефракцию, плохую видимость. Полуприем, полный прием. Контроль 2с. Два значения угла. При допустимых 2с берут среднее как наиболее точное.

Полигонометрия заключается в разбивке полигонов на местности и прокладывании теодолитных ходов по точкам полигонов. Теодолитные ходы бывают трех видов.

Замкнутый ход начинается и заканчивается в твердой точке.

Разомкнутый прокладывается между двумя твердыми точками.

Висячий ход в случае необходимости продолжают от некоторых точек теодолитного хода для определения координат точек, находящихся в стороне от основного хода. Вследствие бесконтрольности не делают большой протяженности (300-400 м).

Предельная длина теодолитного хода зависит от точности определения координат и масштаба составляемой карты. 1: 2 000 – периметр 2-3 км, 1: 25 000 – 10-15 км.

Схема теодолитного хода

 

∑β_т = 180° * (n-2)

∑β = β₁ + β₂ + …+ β_n

Угловая невязка fβ = ∑β - ∑β_т

Допустимая угловая невязка fβ_доп = 2m√n, где m – точность прибора, n – число углов хода

Измерения в теодолитном ходе

 

A₁ = A_ТВ +180° + β_пр A _n+1 = A _n +180° - β_n+1

∆X = S * cos A ∆Y = S * sin A

Ведомость вычисления координат точек теодолитного хода