Геодезические работы при составлении планы теодолитной съемки и проектировании лесовозной дороги

Федеральное агентство по образованию

 

Сибирский государственный  технологический университет

 

Лесосибирский филиал

 

Кафедра Лесоинженерного дела

 

 

 

 

 

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДЕЗИЯ

 

 

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ СОСТАВЛЕНИИ ПЛАНА ТЕОДОЛИТНОЙ СЪЕМКИ И ПРОЕКТИРОВАНИИ ЛЕСОВОЗНОЙ ДОРОГИ

 

Пояснительная записка

 

(ЛИД.000000.012.ПЗ)

 

 

 

                                                                        Руководитель:

 

                                                                        _________ О. В. Булин

                                                                         (подпись)                                                                                                              

                                                                        __________________________

                                                                              (оценка, дата)

                                                                       

Разработал:

                                                                       Студент группы  12-1

                                                                        _________А.И.Полищук

                                                                              (подпись)

                                                                                __________________________

                                                       (дата)

 

 

 

 

Лесосибирск 2010

Реферат

В данной работе приводятся расчеты, необходимые при построении плана теодолитной съемки и плана лесовозной автодороги. Выполняя данную работу, я изучил принцип действия теодолита. А также методы составления плана дороги и ее профилей.

Для съемки участка местности проложен замкнутый  теодолитный ход. Горизонтальные углы (расположенные справа по ходу) измерены теодолитом Т-30 полным приемом, длина  линий 20-ти метровой стальной рулетки (в прямом и обратном направлении), углы наклона сторон теодолитного хода к горизонту теодолитом (визирование  на высоту инструмента).

Исходными данными для выполнения первого раздела являются: журнал измерения горизонтальных углов и длин линий; абрис, составленный во время полевых работ на каждой из шести станций теодолитного хода; исходный дирекционный угол и координаты привязочного пункта полигонометрии ПП88. Для второго: журнал технического нивелирования; пикетажный журнал; журнал тахеометрической съемки полосы местности вдоль трассы лесовозной дороги.

Курсовой  проект содержит расчетно-пояснительную  записку из 18  страниц текста, 4 таблиц, 3 рисунков, 4 литературных источников и графическую часть из одного листа А2, трех листов А4.

 

 

Содержание

Задание ………………………………………………………………………………2

Реферат 3

Содержание..…………………………………………………………………………4

Введение 5

1 Составление плана теодолитной съемки 6

1.1 Вычисление средних значений углов 6

1.2 Уравновешивание (увязка) углов 6

1.3 Вычисление дирекционных углов сторон хода 6

1.4 Вычисление приращений координат 8

1.5 Вычисление координат вершин полигона 8

1.6 Построение теодолитного хода 10

2 Построение плана трассы лесовозной дороги 10

2.1 Вычисление азимутов направлений трассы 10

2.2 Расчет элементов круговых кривых 10

2.3 Построение плана трассы лесовозной дороги 11

2.4 Построение продольного профиля 11

Заключение 12

Список использованных источников 13

Приложения…………………………………………………………………………14

 

Введение

 

Прогресс  в области измерительной техники, совершенствование методик измерений  и результатов их обработки, повсеместное использование ЭВМ для вычислительных и графических операций не могли  не сказаться на технологии всех видов  инженерных изысканий. Так, например, в  инженерной геологии наряду с традиционными способами исследования грунтов: шурфованием или разведочным бурением используются динамическое и статистическое зондирование, геофизические способы электро- и сейсморазведки.

В гидрометеорологических изысканиях широко используются аэрокосмические  методы съемки с различного рода носителей, включая искусственные спутники и космические станции. При русловых съемках и съемках морских акваторий используются радиотехнические средства измерений и различные типы эхолотов.

В практику инженерно-геодезических изысканий успешно внедряются светодальномеры, электронные теодолиты, электронные тахеометры, спутниковые приемники. Обработка результатов измерений в основном ведется на ЭВМ. Графическое изображение местности на основе топографических съемок меняется на математическое представление в виде цифровой модели местности (ЦММ) и рельефа (ЦМР). Разработаны программы для автоматизированной системы проектирования (САПР) трасс линейных сооружений, генеральных планов на основе ЦММ и т. п. На основе ЦММ также вычисляются объемы водохранилищ и земляных масс. Цифровая модель местности не исключает получение с помощью разного рода графопостроителей и графического изображения,

Наряду  с широким использованием наземных и аэрометодов при изучении поверхности  и природных ресурсов Земли для  целей изысканий применяется  информация, полученная из космоса. С помощью материалов космических съемок могут решаться многие практические задачи. Спектрозональные снимки высокого разрешения могут использоваться для проведения мероприятий по защите природного ландшафта и вод от загрязнения. Космические съемки используются и для нужд картографии, расширяя и углубляя информацию о таких протяженных объектах, как магистральные дороги, трубопроводы, каналы, при проектировании объектов, занимающих большие площади.

 

 

 

 

 

 

 

1 Составление плана теодолитной съемки

1. Вычисление средних значений углов

 

В журнале измерения углов произвели  вычисление средних углов двумя  полуприемами.

Первый угол считаем по К.П.(круг право), второй по К.Л.(круг лево). Затем  находим среднее значение двух полученных углов.

1.2 Уравновешивание  (увязка) углов

Теоретическая сумма  углов замкнутого полигона, как сумма углов многоугольника, равна 180⁰(n - 2), где п-число всех углов полигона.

Практическая сумма  углов полигона равна сумме измеренных углов в замкнутом полигоне.

Таким образом, теоретически - =0. Однако вследствие неизбежных погрешностей возникает угловая невязка полигона f_В, которая определяется как разность f_В = - .

Получив угловую невязку нужно  определить, допустима ли она. При  измерении одноминутным теодолитом полным приемом предельная невязка  в углах определяется так: f_ДОП= 1.5 , где п-число углов.

Допустимая невязка должна быть искусственно устранена путем введения в измеренные углы некоторых поправок, по абсолютной величине равных полученной угловой невязке со знаком противоположным  знаку невязки. Таким образом, сумма  поправок должна точно равняться  невязке с обратным знаком. Поправки должны быть таковы, чтобы ими по возможности меньше изменялись измеренные углы, поэтому поправки всех углов  должны быть приблизительно равны между  собой.

1.3 Вычисление  дирекционных углов сторон хода

Предлагается следующая схема  для их вычисления. Имеются два  привязочных пункта полигонометрии ПП87 и ПП88. Имея дирекционный угол и журнал измерения горизонтальных углов, можно вычислить все дирекционные углы полигона по следующей схеме, рис.1.

Найти углы можно по формуле:

                                   ,

где - дирекционный угол последующей стороны теодолитного хода;

        - дирекционный угол предыдущей стороны теодолитного хода;

        - правый по ходу угол между названными сторонами теодолитного хода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      - исходный дирекционный  угол;

- углы привязки (правые по  ходу);

      - дирекционный  угол привязки;

      - дирекционный  угол привязки линии 1-2 основного полигона.

Рис. 1. - Схема вычисления дирекционных углов

Контролем вычисления дирекционных углов  служит получение дирекционного  угла линии между вершинами  1 и 2 основного полигона, который вычисляется  дважды, в начале и в конце ведомости  координат с одинаковым результатом. После вычисления дирекционных углов (см. ниже) их переводят в румбы. Перевод дирекционных углов в румбы приведен в таблице 1.1:

     Таблица  1.1 – Перевод дирекционных углов в румбы

Четверть		Знак		Зависимость между  румбами и дирекционными  углами
		Х	У
I	СВ	+	+
II	ЮВ	-	+
III	ЮЗ	-	-
IV	СЗ	+	-

Для линии 1-2:        

Для линии 2-3:        

Для линии 3-4:        

Для линии 4-5:        

Для линии 5-6:        

Для линии 6-1:        

Для линии 1-2:        

1.4 Вычисление  приращений координат

Приращения координат вычисляют  по румбам и длинам сторон по формулам:

       и        ,

где d – горизонтальное положение;

      r – румб линии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2 Схема вычисления приращений координат

По рис.2 видно, что приращения координат  с геометрической точки зрения являются катетами прямоугольника, гипотенузой  которого служит сторона полигона 1-2. Катет, изображающий , совпадает с направлением оси абсцисс, а так как последняя всегда располагается по меридиану, то значит и он совпадает с направлением меридиана. Таким образом, катет образует с данной линией её румб r.

Используя вышеуказанные формулы, находим приращения координат, которые  приведены в таблице 1 приложений.

1.5 Вычисление  координат вершин полигона

В замкнутом  полигоне и , где , - сумма приращений координат.

В действительности, вследствие неизбежных погрешностей при измерении сторон и углов, эти суммы нулей не дадут, а дадут какие-нибудь величины f_X и f_Y, которые называются невязками, в суммах приращений соответствующих координат.

 

 

На рис.3 показано, чем с геометрической точки зрения являются невязки в  приращениях координат.

 

Рис. 3 Геометрический смысл невязки в периметре  замкнутого полигона

Если вычислить координаты всех вершин полигона, начиная от вершины 1 по вычисленным приращениям, то для  начальной вершины 1 получим две  пары координат: одна пара и , с которых вычисления начались, и другая пара и , полученные в результате суммирования приращений. Полигон не сомкнется на линию 1-1, которая называется невязкой в периметре полигона или линейной невязкой. Очевидно, что конечные координаты вершины 1, то есть и , будут отличаться от начальных координат как раз на величину невязок и , то есть:

;    .

По теореме Пифагора вычисляется  абсолютная невязка:

.

В практике применяется относительная  линейная невязка , то есть отношение , где - периметр полигона.

,

в теодолитных ходах не превышает  М 1:2000.

Контролем вычисления координат служит то, что координаты вершины 1, образованные прибавлением приращений последней линии к координатам последней точки полигона должны совпасть с начальными.

 

 

1.6 Построение  теодолитного хода

Следующим этапом является построение теодолитного хода по вычисленным координатам. На практике всегда вместе с осями  координат сроят сеть квадратов  со сторонами в 10 см.

Исходя из вычисленных координат, строят необходимое число квадратов, затем подписывают сетку квадратов  с таким расчетом, чтобы вершины  теодолитного хода располагались в  середине листа.

Заключительным этапом работы является накладка на план ситуации. Для этой цели служат абрисы, выполненные в  полевых условиях во время съемки на каждой станции.

Криволинейные контуры, то есть границы  леса, растительности, сельхозугодий  сняты методом прямоугольных  координат, с помощью измерительной  ленты.

План оформляется в соответствии с условными знаками для топографических  планов в масштабе М 1:1000.