Прогнозирование использование земельный ресурсов

Таким образом, процесс теодолитной съемки состоит из закрепления точек на местности, измерения линий и углов в полигонах и ходах, съемки ситуации.

Для измерения линий в полигонах и ходах применяют стальные ленты, рулетки, дальномеры различных видов и другие приборы, позволяющие измерять линии с относительной погрешностью не более 1/2000.

Для измерения больших расстояний целесообразно применять радио- и светодальномеры, обеспечивающие большую точность измерений.

Углы в теодолитных полигонах и ходах измеряют при помощи

7

теодолитов со средней квадратической погрешностью не более 0,5'.

2.2 Устройство теодолита и тахеометра

Теодолит – это угломерный инструмент, при помощи которого выполняют горизонтальную съемку какого-либо участка местности. А остальные части теодолита следующие.

Лимб – круг с градусными делениями. Его плоскость, являющуюся плоскостью горизонтальных проекций углов, при работе устанавливают горизонтально с помощью цилиндрического уровня.

Уровень – прибор, обеспечивающий горизонтальность плоскости лимба во время работы.

Оптическая зрительная труба служит для визирования – наведения на предметы. Вращая трубу около ее горизонтальной оси, получают вертикальные проектирующие плоскости.

Алидада – дословно линейка. У теодолитов это верхняя часть горизонтального круга, расположенная и вращающаяся над лимбом. Алидада скреплена с оптической трубой и поэтому позволяет определять на лимбе направление трубы, наведенной на предмет. Ось является основной осью инструмента, относительно которого определяют положение всех частей теодолита.

Верньер, микрометр или шкаловой микроскоп – устройство позволяющее значительно повысить точность отсчета долей деления на лимбе.

Подставка и становой винт служат для удержания теодолита на штативе и приведения плоскости горизонтального круга в горизонтальное положение с помощью подъемных винтов.

Отвес на шнуре служит для установки центра лимба и алидады на отвесной линии, проходящей через вершину измеряемого угла – для

центрирования инструмента.

8

У повторительного наиболее часто применяемого теодолита лимб и алидаду можно вращать отдельно, либо вместе.

Теодолиты могут быть с металлическими кругами и со стеклянными. Теодолиты со стеклянными кругами  компактны, легки в работе, а приспособления для отсчитывания позволяют делать с весьма высокой точностью. По точности теодолиты делят на высокоточные, точные и технические.

Для измерения углов наклона (вертикальных углов) служит вертикальный круг. Вертикальный круг неподвижно скреплен с осью вращения трубы и поворачивается вместе с трубой, его алидаду можно поворачивать на небольшой угол.

Рисунок 4 Теодолит ТЗО:

а —общий вид; б—вид со стороны вращения алидады; в — вид со стороны горизонтального круга; 1 — подстав­ка; 2 — подъемный винт; 3 — основание футляра; 4 — на­водящий винт горизонтального круга; 5 — горизонталь­ный круг; 6— микроскоп; 7— крышка; 8— зеркало; 9— вертикальный круг; 10— паз для закрепления ориентир-буссоли; 11 — зрительная труба; 12— оптические визи­ры; 13 — закрепительный винт

9

трубы; 14— кремальера; 15— колонка; 16— колпачок; 17— диоптрийное кольцо; 18— наводящий винт трубы; 19— цилиндрический уро­вень; 20— наводящий винт алидады; 21 — втулка лимба; 22 — вертикальная полая ось горизонтального круга; 23— корпус низка; 24— гнезда котировочных винтов; 25— подставка уровня; 26— втулка закрепительного винта алидады горизонтального круга; 27 — пластина крепления лимба и алидады горизонтального круга.

Тахеометр - специальный прибор, с помощью которого осуществляется один из видов наземной топографической съемки – тахеометрическая съемка.

В электронном тахеометре совмещаются как технические средства измерений горизонтальных и вертикальных углов, так и устройства соответствующей математической обработки.

Рисунок 5 Тахеометр ЗТа5:

1 — подъемный винт; 2— панель управле­ния и дисплей; 3 — цилиндрический уро­вень; 4— объектив; 5— коллиматорный ви­зир; 6 — кассетный источник питания; 7— на­водящий и закрепительный винты вертикаль­ного круга; 8— карта памяти; 9 — наводящий и закрепительный винты горизонтального круга.

10

2.3 Обработка результатов теодолитной съемки

По результатам измерений в первую очередь вычисляют прямоугольные координаты точек поворотов границы участка. Координаты точек вычисляют в специальной ведомости.

Обработка результатов теодолитной съемки начинается с определения угловой невязки. Прежде всего подсчитывается сумма измеренных углов и сравнивается с теоретической суммой внутренних углов, определяется по формуле: ∑ß теор. = 180˚(n-2) , где

n- число сторон многоугольника.

Так в приведенном в ведомости примере для пятиугольника теоретическая сумма внутренних углов состовляет 540°, а сумма измеренных углов оказалась равной 539°57', то есть получилась угловая невязка. Полученная величина угловой невязки не должна превышать допустимой величины, определяемой по формуле: f ß доп. = ±1,5 t√n, где

t- точность верньера угломерного инструмента;

n- число углов.

Подставляя в формулу значения, получаем величину допустимой невязки (при точности верньера в 1'), равную ±3,6. В приводимом примере величина угловой невязки ±3,3 – это меньше допустимой величины, поэтому она может быть распределена по отдельным углам. Угловая невязка вводится по частям в виде поправок в измеренные углы: 1)в углы с дробными долями, чтобы округлить их до целых минут, и 2)в углы, ограниченные более короткими сторонами и поэтому имеющие меньшую ошибку. Поправки берутся с обратным знаком от полученной невязки. После исправления сумма измеренных внутренних углов должна быть равной теоретической сумме углов.

fß = ∑ß теор. - ∑ß измер.= 539°57' - 540°= 0°03'

По исправленным углам и азимуту (дирекционному углу) начальной

11

стороны вычисляют дирекционные углы всех сторон по формуле:

d 2-3 = d1-2 +180° - ßn ,

то есть дирекционный угол последующей линии равен дирекционному углу предыдущей линии плюс 180° и минус внутренний угол между этими линиями (лежащий вправо по ходу).

d1-2 =100°,

d2-3 = 100° +180° - 125°25' = 154°35',

d3-4 = 154°35' +180° - 83°47' = 250°48',

d4-5 = 250°48' +180° - 104°56' = 325°52',

d5-1 = 325°52' +180° - 102°41' = 403°11' - 360° = 43°11',

d1-2 = 43°11' +180° - 123°11' = 100°.

Вычисленные дирекционные углы переводят в румбы по следующей зависимости.

1. дирекционный угол имеет размер до 90°, следовательно, линия ОА идет на северо-восток. В этом случае румб равен дирекционному углу – R1= α1;
2. дирекционный угол больше 90°, но меньше 180°, следовательно, линия ОВ идет на юго-восток и румб равен R2= 180° – α2;
3. дирекционный угол больше 180°, но меньше 270°, значит линия ОС, направлена, на юго-запад, а румб равен R3= α3- 180°;
4. дирекционный угол больше 270°, но меньше 360°, в этом случае  линия ОД направлена на северо-запад и тогда румб равен R4= 360° – α4.

Таблица 3- Определение величины румбов:

Определение величин румбов необходимо для последующего вычисления координат (x и y) по формулам:

∆X = d cos R и ∆Y = d sin R.

Далее приращения по осям X и Y складывают отдельно со знаком + и -. Внизу каждого столбца подписывают алгебраическую сумму приращений ∑∆X и ∑∆Y. Теоретически для замкнутого полигона ∑∆X=0 и ∑∆Y=0, но ошибки измерений неизбежны. Поэтому обычно эти суммы получаются равны небольшим величинам: ∑∆X=±fx, а ∑∆Y=±fy, где fx и fy невязки в приращениях координат отдельно по каждой оси. Ось X совпадает с направлением меридиана, а ось Y перпендикулярна оси X и пересекает ее в точке О. Таким образом, оси координат делят плоскость чертежа на четыре четверти, счет которых идет в направлении хода часовой стрелки.

Вычисленные приращения координат имеют знак плюс, или минус в зависимости от того, в какой четверти они находятся.

Приращения координат:

1)     ∆X1 = 496,49 cos 80°= 496,49*0,1736= 86,1906

∆Y1=496,49*sin80°= 496,49*0,9877=490,3831

2)     ∆X2 = 715,01 cos 25°25’= 715,01*0,9034= 645,94

∆Y2=715,01*sin25°25'= 715,01*0,4292=306,8822

3)     ∆X3 = 981,96 cos 70°48’= 981,96*0,3289= 322,9666

∆Y3=981,96*sin70°48'= 981,96*0,9444=927,363

4)     ∆X4 = 641,14 cos 34°08’= 641,14*0,8284= 531,1203

∆Y4=641,14*sin34°08'= 641,14*0,5611=359,7436

5)     ∆X5 = 719,60 cos 43°11’= 719,60*0,7288= 524,4444

∆Y5=719,60*sin43°11'= 719,60*0,6843=492,4222

Абсолютная невязка определяется по формуле: fS= √ fx² + fy².

Относительная невязка- это отношение абсолютной невязки к

13

периметру: fs/p. Это отношение не должно превышать допустимой величины 1/2000 (для средних условий измерения длин линии), то есть fs/p≤1/2000. В нашем примере fS=1,78 м., p=3812,02.

fs/p=1,78/3812=1/2141<1/2000.

Если величина невязки в приращениях координат не превышает допустимой, то невязка распределяется по приращениям пропорционально длинам линий с противоположным знаком. Для распределения невязки проводят округление периметра до целых сотен метров и определяют величину поправки, приходящуюся на одну сотню метров в периметре. Полученные значения поправок записывают над значениями вычисленных приращений. Исправленные значения приращений записывают в соответствующую графу таблицы.

По исправленным приращениям координат проверяют правильность проведенных вычислений, сумма их должна равняться нулю. Координаты определяют по формулам:

X2=X1±∆X и Y2=Y1±∆Y, то есть- координата последующей точки равна координате предыдущей точки плюс приращение на линию между этими точками.

X1=100;

X2=100-86,29=13,71;

X3=13,71-646,04= -632,33;

X4= -632,33-323,06= -955,39;

X5= -955,39+531,22= -424,17.

Проверка: -424,17+324,51= -99,66.

Y1=100;

Y2=100+490,38=590,38;

Y3=590,38+307,88=898,26;

Y4=898,26-927,36= -29,10;

14

Y5= -29,10-360,74= -389,84.

Проверка:  -389,84+493,00=103,16.

Первоначальное значение координат может быть известно из ранее проводимых съемок, или их можно принять произвольно.

+∆X=1055,56;

-∆X=1055,09;

d∆X=+∆X-∆X=0,47.

+∆Y=1286,68;

-∆Y=1287,1;

d∆Y=+∆Y-∆Y=2,58.

fS= √ fx² + fy²=√0.47²+2,58²=√6,8773=2,6224.

fs/p=2,62/3554,2=0,0007.

15

2.4 Составление плана

Накладка точек полигона по прямоугольным координатам является основным способом при построении плана. Этот способ позволяет быстро и с большой точностью строить план полигона по координатной сетке.

Построение координатной сетки осуществляют следующим образом. На листе бумаги  размером 50x40 см. или другого размера, проводят две диагонали. От точки их пересечения откладывают одинаковые отрезки (например, по 25 см). Полученные точки соединяют и получают прямоугольник. На сторонах прямоугольника откладывают отрезки по 10 см. (пользуясь линейкой Дробышева). Полученные точки соединяют и получают координатную сетку. Оставшиеся на противоположных сторонах прямоугольника отрезки должны быть равны между собой попарно.

Одну из вертикальных линий сетки принимают за ось X, а другую из горизонтальных – за ось Y. От точки пересечения этих осей идет отсчет координат точек. Для того, чтобы весь план поместился на листе бумаги, необходимо учесть самые большие ординаты (Y) с плюсом и с минусом, что определит положение оси X, а также самые большие абсциссы (X) с плюсом и с минусом, что определит положение оси Y.

При составлении плана пользуются крупным численным масштабом, согласно чему определяют соответствие стороны 10- сантиметрового квадрата длине линии на местности.

Найденные оси координат обозначают сверху буквой X для оси абсцисс и Y для оси ординат. Для остальных линий сетки координат подписывают их расстояния в метрах от найденных осей. Эти подписи делают против выходов сетки координат внизу для ординат и с левой стороны для абсцисс.

По координатам точек в принятом масштабе сначало составляют план границ участка, а затем наносят всю ситуацию.