Построение на плане линий заданного уклона и построение профиля по заданному направлению

Контрольные вопросы.

1. Какие оси относятся к основным геометрическим осям теодолита?
2. Какое взаимное положение осей должен иметь каждый теодолит в рабочем 
   положении (в момент измерения на станции)?
3. Назначение исправительных винтов в теодолите?
4. Сколько действий по установлению правильности геометрический условий и 
   исправлению в случае их нарушения, вы знаете?

 

 

 

 

Лабораторная работа № 4

Тема: Обработка ведомости вычислений координат теодолитного хода с применением программируемых микрокалькуляторов.

Цель работы: Научится выполнять камеральные работы.

Воспитательная цель: Развитие внимательности, усидчивости, навыков практических расчетов, логического мышления.

Пособие и принадлежности: Ведомость вычислений, микрокалькуляторы

Межпредметиая связь: Математика «Тригонометрические функции»

Литература: И.Н. Найдин, К.В. Найдина «Руководство к практическим занятиям по геодезии»

Ход работы:

1. Ознакомится с целью занятия
2. Изучить кроткий теоретический материал

 

3. Выполнить расчеты по  1  - 4 этапу, используя индивидуальные исходные 
   данные (приложение 2)
4. Заполнить ведомость вычисления координат (приложение 1)
5. Ответить на контрольные вопросы
6. Оформление

Краткий теоретический материал

Обработка материалов полевых измерений заключается в проверке полевых журналов и абрисов, составлении схемы с выпиской средних значений углов т длины линий, обработке результатов угловых и линейных измерений с вычислением координат точек теодолитного хода.

Обработка материалов полевых измерений

1 этап: Выписываем в  ведомость вычисления координат  исходные данные (приложение 1)

1. измерительные углы в графу 2
2. начальный дирекционный угол сгь2 в графу 4
3. горизонтальные положения сторон полигона d,.2 У- d5_\
4. координаты начальной точки х, и у] в графу 11,12

 

1. Вычисляем сумму измеренных углов
2. Производим уравнивание измеренных углов полигона

Для замкнутого полигона теоретическая сумма углов вычисляется по формуле

где п — число углов в полигоне

Но так как при изменении углов допускались некоторые погрешности, то

фактическая сумма

Для определения качества измерения углов сравним полученную угловую

невязку с допустимой

Если , то угловую невязку следует распределить на измеренные углы с противоположным знаком. Вычисленные значения исправленных углов записывают в графу 3.

2 этап:

3. Начальный дирекционный угол определяет а1-2= (NB * 10)° NB 
Вычисляем дирекционные углы последующих линий ап= ап.1 + 180 °- βnиспр 
Контроль а1-2= d 5-1+ 180°- β1испр 
Если полученный при этом дирекционный угол равен исходному, то вычисление выполнено правильно. Вычисленные дирекционные углы в графы 4

4. пользуясь формулами зависимости между а и г вычисляем румбу линии

1. четверть г = а      СВ
2. четверть г =  1 80 ° - а ЮВ
3. четверть г = а- 180° ЮЗ
4. четверть г = 360 °- а СЗ

полученные румбы записываем в графу 5 (приложение 1)

3 этап:

5. По румбам и горизонтальным положениям сторон полигона вычисляют 
приращение координат Δх и Δу :

Δх = d * cos r ; Δу = d * sin r

Знаки приращений координат зависят от направлений линий. 
1 четверть 2 четверть         3 четверть 4 четверть

Аг «+» Ах «--» Ах «--» Ах «+»

Ду «+» Лу «+» Д_у «— » Ду «--»

Вычисленные приращения с соответствующими знаками записываем в графе 7 и 8 (приложение 1)

ΣΔхвыч/ ΣΔувыч

Подсчитаем алгебраические суммы приращений по теории ΣΔхтеор= ΣΔутеор=0

 

Но так как при измерении углов и сторон полигона допускается некоторые погрешности, то фактическая сумма приращений 0. Разница между вычисленными и теоретическими суммами приращений называется линейной невязкой по осям

f х= ΣΔхвыч- ΣΔхтеор; f у= ΣΔувыч- ΣΔутеор

7. Вычисляем абсолютную невязку с f абс. =
8. Вычисляем относительную невязку f отн = f абс/ Р, где Р = Σdi
9. Сравниваем полученную невязку с допустимой f OTI1< f , где f = 1/2000

10. Если условие выполняется, то линейные невязки fx и fy распределяем по 
приращением пропорционально их горизонтальном приложениям с обратным 
знаком.  . 

 

где Δ f x - величины невязки, приходящиеся на сторону

Σdi — периметр полигона (Р)

di — горизонтальное приложение

Полученные значение округляют до второго десятичного знака

1.1 Исправленные с учетом невязок приращения записываем в графы 9 и 10

(приложение 1 )

4 этап:

 

Вычисляем координаты точек теодолитного хода по формуле

          

 

Вычисленные координаты заносим в графы 11 и 12 (прилож. 1)

Х2=Х1+ Δ Х2

Таблица 1

№	Измер. углы	Исправ. углы	Дирекц. углы	Румбы	Гориз. прилож	Приращения				Координ
							Вычисл.		Исправл.
1	2	л	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1. 4.
5.

 

Исходные данные

Таблица 2

№	Измеренные углы					Горизонтальные пролож. м.					Координ аты
	β1	β2	β3	β4	β5	d1.2	d2-3	d13-4	d4-5	d5-1	X1	У1
1	130° 31	105°12°30	85° 32	151° 11	67° 34'30	121,1	92,2	132,7 6	94,8	114,9	200	220
2	82° 58" 30	154" 47	67° 45	79°48'30'	154°42	87,11	98,31	159,97	92,16	72,61	100	210
3	82° 24° 30	120° 24	94° 34	11Г14' 30	1310 24	131	136	112,6	109,92	122	300	230
4	1 1 5°40	86° 50'30	144° 30	80°40'30	112° 20	97,71	97,39	102,5	1 10,67	105,5	0	0
5	67° 45	79° 48 '30	154°42	82°58' 30	154° 47	1 59,9 7	92,16	72,61	87,11	98,31	600	260
6	82° 04	123" 22' 30	109° 32	92 "35	132° 27'30	115,07	113,05	120,9 6	104,3 6	132,9 9	400	240
7	82° 58° 30	154° 47	67° 45	79° 48 30	154° 42	87,11	98,31	159,9 7	92,16	72,61	200	310
8	82° 24° 30	120° 24	94° 34	11Г14 '30	131 "24	131	136	1 12,6	109,9 2	122	500	400
9	115° 40	86° 50' 30	144°30	80°40'30	1 1 2 " 20	97,71	97,39	102,5	1 10,67	105,5	100	300
10	130° 31	105°12'30"	85°32'	1 5 1° 1 1	67°34'30	121,1	95,2	132,7 6	94,8	114,9	150	350
11	88° 14	184° 02'	91° 55'20	90°36'50	85° 10'20	26,76	58,35	70,50	90,6	76,33	0	0
12	67" 45	79°48'30'	154° 42'	82°58'30	1 54 ° 47	92, 1 6	159,97	72,61	87,1 1	98,31	300	400
13	82°24' 30'	120°24'	94° 34'	111° 14'38	1311124	131	136	112,6	109,9 2	122	400	300
14	115° 40'	86°50'30 "	144° 30'	80°40'30	112°20	97,71	97,39	102,5	110,67	105,5	100	150
15	82" 04'	123°22'30"	109° 32'	92° 35'	132° 27'30	115,07	113,0 5	120,9 6	104,3 6	132,9 9	400	240

Контрольные вопросы

1. Почему возникает угловая и линейная невязка?
2. Как распределяет угловая невязка на измеренные углы?
3. Как   распределяется   линейная   невязка   по   приращениям   горизонтальных 
   положений?
4. От чего зависит знак «±» приращений координат равно нулю?
5. Почему алгебраическая сумма приращений координат равно нулю?:
6. Как определяется относительная невязка?
7. Что нужно знать, чтобы вычислить координаты точек 2, 3, 4, 5?
8. Какая    геодезическая    задача   применяется   для    вычисления    координат 
   теодолитного хода?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа № 5

 

Тема: Исследование конструкции нивелиров и нивелирных реек. Снятие отсчетов по нивелирным рейкам

Цель: Изучить устройство нивелира. Научиться снимать отсчеты по нивелирным рейкам.

Воспитательная цель: Развитие внимательности, осознанности и необходимости полученных знаний. Приборы и принадлежности: Нивелиры НВ - 3, Н - ЗК, нивелирные рейки, журнал нивелирования.

Межпредметные связи: Математика «Тригонометрические функции». Черчение «Правила оформления» черчение, надписи на них. Литература: И.М. Найдин, К.В. Найдина. Руководство к практическим занятиям по геодезии.

Ход работы

1. Ознакомиться с целью занятия.
2. Изучить краткий теоретический материал.
3. Исследовать конструкцию нивелира.
4. Установить нивелир в рабочее положение и снять отсчет по нивелирным рейкам.
5. Ответы на контрольные вопросы.
6. Оформление. Выводы по работе.

 

Kpaткий теоретический материал

Нивелир- геодезический высотомер для определения превышений горизонтальной линией визирования.

Основные параметры нивелиров. Устройство нивелиров с цилиндрическими уровнями.

Нивелир Н - 3 ( НВ - 1) состоит из двух частей: верхней и нижней. Верхнюю часть составляют зрительная труба 2, цилиндрический уровень и призменная система, расположенные в коробке 3, круглый уровень 8 с тремя исправительными винтами 9 и винты: зажимной б, наводящий 7 и элевационный 1. На корпусе трубы имеется мушка 4 для наведения и кремальера 5 для фокусирования. Нижняя часть -  подставка 10 с тремя подъемными винтами 11. на нижние концы которых надета пружинящая пластинка 12. имеющая втулку 13 с резьбой под становой винт. Для регулировки подъемных винтов имеются регулировочные гайки.

Ампула уровня не имеет камеры для регулировки длины пузырька. Для сохранения нормальной длины пузырька при изменении температуры в ампулу уровня вложена компенсационная палочка из стекла молочного цвета.

 

Рис. 1.  Нивелир Н-3

Устройство нивелиров с компенсаторами.

Нивелир Н- 3К состоит из круглого уровня 1, а с ценой деления 10', наводящего винта 2, служащего для точного наведения нивелира на рейку, кремальерного винта 3 для фокусировки зрительной трубы и окуляра 4. Грубое наведение трубы на рейку производится вращением рукой верхней части прибора. Закрепительных устройств нивелир не имеет.

В оправе сетки нитей имеются два винта, позволяющих при юстировке визирной оси перемещать сетку нитей в вертикальном направлении.

Оптическая система нивелира включает: корпус зрительной трубки 2,6, объектив 1. фокусирующую линзу 3, сетку нитей 5, окуляр 6, прямоугольные призмы 4 и 7 компенсатора, скрещивающиеся нити подвески 8, центр тяжести подвески 9, воздушный демпфер 10.

Компенсатор расположен в сходящем пучке лучей между сеткой нитей и фокусирующей линзой и состоит из двух прямоугольных призм. Верхняя призма 4 наглухо скреплена с корпусом компенсатора и служит для передачи изображения в плоскость сетки нитей. Нижняя призма 7 подвешена к верхней части компенсатора на двух парах стальных нитей, скрепляющихся в центре тяжести подвески. Такое устройство компенсатора обеспечивает постоянство фокусировки и установку визирной оси в горизонтальное положение при наклоне подставки прибора в пределах ± 15'.

 

Рис.2.  Нивелир Н-ЗК:

а — общий вид; б — оптическая схема

Устройство нивелирных реек.

Согласно ГОСТ 11158 - 83 отечественной промышленностью выпускаю гея следующие типы реек: РН - 10, РН - 3 и РН - 05 ( Р - рейка; Н - нивелирная; 10; 3; 0,5 - средняя квадратическая погрешность на 1 км хода, выраженная в мм). Рейки представляют собой деревянные бруски длиной 1,5; 3 или 4м, толщиной 2 - 2,5 см и шириной до 10 см. Они могут быть цельные и складные. Нижний конец рейки (пятка) и верхний обиты железными пластинками.

Рейка РН - 10    двухсторонняя шашечная предназначена для технического нивелирования. Рейки этого типа складные длиной 4 м. Рейки применяют с прямой или перевернутой оцифровкой шкал в зависимости от того, какое изображение дает зрительная труба.

Рейка РН - 3 _ двухсторонняя шашечная предназначена для нивелирования 111 и IV Классов с погрешностью 3 мм на 1 км хода. Эти рейки могут быть длиной 1,5; 3,0 и 4,0 м. Рейка длиной 3,0 м имеет условное обозначение РН - ЗП - 3000 с ( рейка нивелирная для прямого изображения трубы длиной 3,0 м, складная).