4.2. Теодолитная съемка
4.2.1. Сущность теодолитной съемки, состав и порядок работ
Основными геодезическими инструментами для теодолитной съемки являются теодолит и стальная землемерная лента. В состав теодолитной съемки входит комплекс полевых и камеральных работ.
Полевые работы включают угловые и линейные измерения на местности с последовательным выполнением двух этапов работ:
создание плановой рабочей (геодезической) основы съемки и ее привязку к пунктам опорной геодезической сети;
съемку подробностей местной ситуации.
Камеральные работы теодолитной съемки состоят из вычислительной и графической обработки результатов полевых измерений, в ходе которых вычисляют координаты вершин теодолитного хода и строят контурный план участка местности в заданном масштабе.
Полевые работы по созданию плановой геодезической основы составляют 10-20% от всего объема работ по теодолитной съемке и выполняются более точными способами путем проложения теодолитных ходов.
Теодолитный ход представляет систему ломаных линий на местности, в которых углы измерены теодолитом, а стороны – 20-метровой стальной лентой или дальномером с точностью не менее 1/1500…1/2000. Нитяной дальномер из-за малой точности применять нельзя.
С
истема
опорных точек и линий, разбитых на
местности и увязанных между собой мерами
линий и углов, является плановой
геодезической основой угломерной съемки
и называется полигоном.
В зависимости от характера снимаемого участка теодолитные полигоны бывают двух видов – сомкнутые и разомкнутые.
Теодолитный ход в виде многоугольника характерен для съемки площадных участков и называется сомкнутым полигоном (рисунок 4.1 а).
Теодолитный ход в виде ломаной линии характерен для съемки узких, но протяженных участков и называется разомкнутым полигоном (рисунок 4.1 б). Разновидностью разомкнутого полигона является диагональный ход 2-7-5 (рисунок 4.1 а), который прокладывается для съемки местности внутри сомкнутого полигона между опорными точками и примыкает к сторонам полигона с помощью примычных углов.
Все отсчеты при измерении углов и линий, а также результаты измерений записывают в полевой угломерный журнал и абрис.
Для контроля угловых измерений и ориентирования линий при ведении абрисов с помощью буссоли измеряют прямые Апр и обратные Аобр магнитные азимуты. Из двух результатов измерений принимается среднее значение по формуле
.
(4.1)
В сомкнутых полигонах измеряется азимут только одной начальной стороны или наиболее длинной. В разомкнутом полигоне измеряется азимут начальной и конечной сторон. Азимуты измеряются, когда теодолит установлен в начальной или конечной точке данной стороны полигона, приведен в рабочее положение и ориентир-буссоль установлена на свое место, а магнитная стрелка освобождена арретиром.
Прежде чем измерить азимут, теодолит ориентируют по магнитному меридиану следующим образом:
вращением алидады на горизонтальном круге установить отсчет, равный нулю (0°00'00") - сначала грубо, а затем наводящим винтом алидады точно;
освободить лимб и вращать его вместе с алидадой до такого положения, при котором магнитная стрелка ориентир-буссоли покажет север;
закрепить лимб и, когда магнитная стрелка успокоится, наводящим винтом горизонтального круга ее северный конец точно совместить с риской «север» и проверить отсчет по горизонтальному кругу;
если выставленный отсчет почему-либо сбился с нуля, то его необходимо поправить.
Таким образом, зрительная труба оказывается точно сориентированной по магнитному меридиану при отсчете 0°00'00" по горизонтальному кругу.
Теперь, чтобы измерить азимут данной стороны полигона, достаточно освободить алидаду, навести трубу на веху, стоящую на другом конце линии и снять отсчет по горизонтальному кругу. Этот отсчет и будет азимутом АМ данной линии. От азимутов на местности переходят к дирекционным углам на плоскости.
При прокладке теодолитных ходов накапливаются ошибки в измерениях и вычислениях. Для своевременного обнаружения этих ошибок, а также для нанесения точек ходов на план или карту теодолитные ходы привязывают к пунктам геодезической сети.
Привязка теодолитных ходов к пунктам опорной геодезической сети заключается в том, что в начальной и конечной точках полигона измеряются примычные углы, справа по ходу лежащие. На рисунке 4.1 начальная А и конечная В точки привязанного хода – это пункты геодезической сети с известными координатами, а А и В – примычные углы. С точек А и В должны быть известны направления на другие пункты геодезической сети, например на пункты N и М, характеризующиеся дирекционными углами по направлению хода N-A и В-М. Для полной и безошибочной привязки теодолитных ходов измеряют не по одному примычному углу на начальной и конечной точках, а по два, наблюдая на другие пункты геодезической сети. Существуют и другие случаи привязки теодолитных ходов к пунктам геодезической сети, которые будут рассмотрены позже.
После создания плановой рабочей основы приступают к съемке подробностей местной ситуации. Очень часто съемку контуров ситуации выполняют одновременно с проложением теодолитных ходов.
Съемка подробностей местной ситуации является второй составной частью полевых работ угломерной съемки. Она значительно более трудоемка, нежели создание плановой геодезической основы и составляет 80-90% от общего объема полевых работ. Съемка подробностей заключается в измерении в натуре всех местных предметов и угодий. Плановой основой для нее служит сомкнутый или разомкнутый полигон. Поскольку полигон измеряется в натуре точными способами, взаимное положение сторон и вершин полигона в плане точно определено, то съемка подробностей производится менее точными способами и накопление больших ошибок при этом исключается.
Основные способы съемки подробностей местной ситуации будут рассмотрены в пункте 4.2.3.
Камеральные (вычислительные и чертежные) работы включают проверку полевых журналов и абрисов, составление схематического чертежа теодолитных ходов, вычисление координат всех точек ходов и составление на чертежной бумаге контурного (ситуационного) плана местности. При необходимости определяют площади заснятого участка или отдельных его частей.
Камеральные работы будут рассмотрены в пунктах 4.2.4 – 4.2.7.