Порядок обчислень на станції

Після вимірювань на станції відразу виконують такі контрольні обчислення (не змінюючи положення нівеліра):

- розраховують п’ятки рейок як різницю відліків за червоною і чорною сторонами однієї рейки, і порівнюють їх зі стандартними значеннями (різниця не повинна перевищувати 3 мм);

- знаходять перевищення як різницю відліків, взятих по середніх нитках чорних сторін задньої та передньої рейок;

- так само знаходять ще одне значення перевищення за червоними сторонами рейок;

- знаходять різницю перевищень, обчислених за відліками по середніх нитках чорної і червоної сторін рейок, яка не повинна перевищувати 3 мм;

- знаходять контрольні перевищення як різниці відліків відповідно за верхньою і нижньою нитками задньої та передньої рейок, які не повинні відрізнятися від перевищення за середніми нитками більше ніж на 5 мм;

- обчислюють віддалемірні відстані до задньої та передньої рейок (як різниці відліків нижньої та верхньої віддалемірних ниток) і порівнюють їх між собою (різниця цих віддалей не повинна перевищувати 2 м).

Якщо ці контрольні розходження перевищують допуски, то вважається, що нівелювання на станції виконано не якісно, тоді потрібно змінити висоту нівеліра, заново привести його в робоче положення і повторити нівелювання на станції, а попередні результати акуратно перекреслити і поставити підпис виконавця. Аналогічно, в усіх випадках помилкового відліку або помилкового запису спостереження на станції переробляють при іншому горизонті приладу.

Після виконання нівелювання у ході порівнюють між собою значення перевищення, отримані на кожній станції із прямого і зворотного ходів; розходження між цими значеннями не повинне перевищувати . Якщо одержане розходження більше допустимого, то нівелювання повторюють в одному із напрямків.

Усі польові вимірювання й обчислення наводять у журналі нівелювання (додаток Е). Точність заокруглення обчислених перевищень складає 0,1 мм.

6.4 Електронне тахеометричне знімання місцевості

Порядок тахеометричного знімання з використанням оптичних теодолітів з нитковим віддалеміром наводиться у навчальній літературі [5, 9]. Загальні засади електронного тахеометричного знімання такі самі. Головна відмінність полягає у застосуванні світловіддалемірної методики вимірювання віддалей і можливості автоматичного записування результатів у пам'ять приладу з подальшою передачею їх до комп’ютера й обробки з допомогою спеціального програмного забезпечення.

Електронне тахеометричне знімання призначене для швидкого, з елементами автоматизації знімання контурів угідь і рельєфу територій невеликої площі.

Технічні параметри тахеометричного знімання регламентує Інструкція з топографічного знімання у масштабах 1:5000-1:500 [2]. Так, при масштабі знімання 1:500 і висоті перерізу рельєфу 0,5 м при використанні електронних тахеометрів віддалі від знімальних станцій до пікетів при зніманні рельєфу і контурів не повинні перевищувати 500 м, а віддалі між пікетами – 15 м.

При виконанні тахеометричного знімання станціями слугують пункти полігонометричного ходу, точки знімального обґрунтування (зокрема, теодолітні ходи, у тому числі і висячі).

Перед безпосереднім виконанням знімання члени бригади повинні розподілити між собою роботу (знімання відліків, ведення абрису і запис результатів вимірювання у журнал, пересування з віхами на пікетні точки тощо) з метою швидкого її виконання й економії часу та заряду акумулятора тахеометра.

В електронного тахеометра GTS239N є спеціальний режим знімання, для якого необхідно створювати окремий файл, де будуть зберігатися всі дані знімання (висоти відбивача, приладу, номери станцій, результати орієнтування і вимірювань тощо). У такому випадку з метою забезпечення високої швидкості вимірювань їх результати майже не відображаються на дисплеї, а автоматично заносяться у файл знімання, що дуже зручно для досвідчених спеціалістів.

Студентам з метою запобігання грубих помилок доцільно застосовувати простіший варіант режиму знімання без записування результатів у пам'ять приладу. Тоді результати вимірювань на пікетну точку, які видає дисплей, студент переписує у журнал, де обчислює тільки висоти пікетних точок.

Порядок роботи на станції при виконанні тахеометричного знімання електронним тахеометром GTS239N (без створення файла знімання і автоматичної фіксації результатів у карті пам’яті приладу):

1. Встановлюють тахеометр у точку знімальної основи (пункт полігонометрії, точка теодолітного ходу тощо) і приводять тахеометр на станції у робоче положення (центрують за допомогою оптичного центрира і горизонтують) і вимірюють віхою висоту i приладу над пунктом, яку записують у журналі тахеометричного знімання (додаток Ж). Вмикають прилад, контролюючи положення бульбашки циліндричного рівня чітко у нуль-пункті, у протилежному випадку на дисплеї з’явиться напис “Продольный наклон”. Коли таке повідомлення висвітиться на дисплеї в процесі роботи, тоді виконувати вимірювання більше не можна, доки не повернути бульбашку у центр рівня (що можна зробити підіймальними гвинтами, не вимикаючи прилад). Висоти візування l (висоти відбивачів) виставляють по можливості рівними висоті приладу i.

2. Виконують орієнтування приладу на задній або передній пункти полігонометричного ходу. Для цього, встановивши на горизонтальному крузі відлік 0º00'00'', наводять зорову трубу при КЛ на центр відбивача віхи, встановленої на іншому пункті знімальної основи,

Натискають клавішу [FЗ] (Да). Тобто орієнтування виконано:

Далі виконується знімання ситуації та рельєфу місцевості у такий спосіб.

При крузі ліворуч (КЛ) зорову трубу за годинниковою стрілкою наводять чітко на центр призми відбивача, закріпленого на вісі, встановленій на першій пікетній точці. При цьомубульбашку круглого рівня утримують чітко на середині.На екрані відображається значення вертикального і горизонтального кутів:

Натискають клавішу вимірювання віддалей. Горизонтальне прокладання до пікетної точки та перевищення вимірюються одноразово, для чого натискають клавішу “Измр” (F1). Прилад відобразить результати на дисплеї:

Усі результати вимірювань записують у журнал тахеометричного знімання (додаток Ж).

3. Подальше знімання виконують аналогічно, вимірюючи горизонтальний і вертикальний кути, горизонтальне прокладання і перевищення на кожний пікет. Якщо за умовами місцевості доведеться змінювати висоту відбивача, тоді перевищення буде обчислене за формулою:

, (6.4)

де: i – висота тахеометра; l – висота візування; h^’ – виміряне приладом перевищення.

4. Одночасно із вимірюваннями на станції у журналі тахеометричного знімання складають абрис знімання.

5. Робота на станції закінчується візуванням на точку орієнтування. Зміна значення орієнтирного напрямку за період знімання на станції при вимірюванні електронними тахеометрами допускається не більше 20''. Якщо відхилення перевищує допустиме, роботу на станції слід повторити.

З метою контролю якості виконання тахеометричного знімання, додатково проводять вимірювання з кожної станції на декілька пікетів, що вже визначені із сусідніх станцій.

При вимірюваннях із пункту полігонометрії на точку висячого теодолітного ходу, з метою збільшення точності визначення її місцеположення, горизонтальний кут вимірюють при двох положеннях вертикального круга: КЛ і КП.

Студенти виконують електронне тахеометричне знімання погодженої з викладачем території площею 1,5-2 га навколо однієї із сторін прокладеного полігонометричного ходу.

7 Камеральна обробка результатів польових вимірювань

7.1 Підготовка вихідних даних для зрівноваження координат пунктів полігонометрії

Як відомо, завданням побудови планових геодезичних мереж згущення є закріплення на місцевості з необхідною щільністю пунктів мережі та визначення з необхідною точністю їх планового положення (координат).

Обов’язковою умовою обчислення зрівняних координат пунктів (у прийнятій системі координат) є прив’язка ходу (мережі) до пунктів мереж старших класів (розрядів). Існує чимало способів прив’язки. Найтиповішим з них є безпосередня прив’язка – це коли центри існуючих пунктів старших класів (розрядів) одночасно стають і центрами початкового і кінцевого пунктів полігонометричного ходу, що прокладається (рис. 7.1).

Рисунок 7.1 – Схема безпосередньої прив’язки полігонометричного ходу до вихідних пунктів

При такому способі прив’язки достатньо виміряти на місцевості прив’язні кути β₁ і β_n+1 – кути між вихідними сторонами і першою та останньою сторонами ходу.

Обчисливши за координатами пунктів вихідних сторін АВ і CD їх дирекційні кути (початковий і кінцевий), здійснюють передачу дирекційних кутів (з контролем) на сторони полігонометричного ходу, а далі і самі координати пунктів.

Зазвичай для вихідних пунктів відомими є тільки їх координати. Щоб визначити дирекційний кут вихідної сторони, потрібно розв’язати обернену геодезичну задачу.

Наприклад, для рис. 7.1 координати пунктів відомі: X_A, Y_A, X_B, Y_B, X_C, Y_C, X_D, Y_D. Знайдемо дирекційні кути вихідних сторін AB і CD. Використовуємо для цього формули оберненої геодезичної задачі:

; , (7.1)

де r – румб вихідної лінії.

Далі від румбів переходять до дирекційних кутів за відомими формулами. На цьому можна було б і закінчити обчислення. Але для повноти обчислень і контролю необхідно закінчити розв’язок оберненої задачі. Тому обчислюють довжини вихідних сторін d_AB, d_CD за формулами:

(7.2)

(7.3)

Якщо значення d мало відрізняються між собою, то за остаточне беруть d_cep. Приклад обчислень наведений у таблиці 7.1.

Таблиця 7.1 – Підготовка вихідних даних

Номер вихідного пункту	Координати	Прирости координат	tgr	Румб r	Дирекцій-ний кут		d' d'' d'''	dcep
X	Y	ΔX	ΔY
A
B
C
D

7.2 Попередня обчислювальна обробка результатів польових вимірювань та їх оцінка точності