ГЕОДЕЗІЯ

І частина

Електронний посібник

ГОЛОВНА	ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ	АНОТАЦІЯ
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ			УКЛАДАЧІ

2. ТЕОДОЛІТНЕ ЗНІМАННЯ МІСЦЕВОСТІ

2.1. Теодоліт, його будова

2.1.1. Суть теодолітного знімання

2.1.2. Стандарти та будова теодолітів

2.1.3. Перевірка теодолітів та їх юстування

2.1.4. Установлення теодоліта в робоче положення

2.1.5. Вимірювання кутів

2.1.6. Нитяний далекомір

2.2. Проведення теодолітного знімання

2.2.1. Побудова знімальної опорної мережі для теодолітного знімання

2.2.2. Визначення недоступних для вимірювання мірною стрічкою віддалей

2.2.3. Об’єкти і методи знімання контурів ситуації

2.1. Теодоліт, його будова

2.1.1. Суть теодолітного знімання

Рис. 22.

Теодолітне знімання

Теодолітним зніманням називають сукупність польових вимірювань, які виконуються теодолітом та іншими інструментами для одержання контурного плану місцевості. Воно є основним видом горизонтального знімання, в результаті якого отримують планові положення точок (прямокутні координати). Під час теодолітного знімання межі будівель, доріг, кормових угідь тощо вимірюють способами обходу, полярним, перпендикулярів, засічок. Для цього на місцевості треба мати базисні – опорні точки і лінії, від яких і виконують детальні вимірювання. Мережу таких опорних точок називають знімальним обгрунтуванням. Польові роботи під час теодолітного знімання організовують так, щоб насамперед виконати вимірювання, що забезпечують нанесення координат опорних точок.

Теодолітне знімання складається з таких етапів:

1. Камеральна підготовка матеріалів;

2. Рекогносцирування місцевості і закріплення опорних точок;

3. Польові вимірювальні роботи;

4. Камеральна обробка результатів вимірювань.

Камеральна підготовка. У період камеральної підготовки виявляють плани, складені на цю місцевість за раніше виконаними зніманнями; з наявних матеріалів відбирають плани і карти найбільших масштабів і зйомок останніх років. Якщо на місцевості, яку знімають є пункти державних геодезичних мереж, то складають схему їх розміщення, а з каталогів виписують координати.

На підібраних планах або топографічних картах складають проєкт організації польових робіт.

Рекогносцирування місцевості. Після камеральної підготовки виконавець оглядає місцевість, виявляє зміни в контурах, перевіряє доцільність виконання наміченого проєкту, уточнює його на місці, визначає місця встановлення точок зйомного обгрунтування, закріплює їх геодезичними знаками і намічає шляхи прив’язування визначених точок до пунктів державної геодезичної мережі.

Слідом за цим виконують безпосередні польові вимірювання в два етапи: побудова знімального обгрунтування та зйомка контурів.

2.1.2. Стандарти та будова теодолітів

Теодоліт – геодезичний прилад, призначений для вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів, відстаней та кутів орієнтування.

Рис. 23. Теодоліт 4Т30П

Будова теодоліта:

1. Штатив з становим гвинтом.

2. Підставка з трьома підйомними гвинтами.

3. Лімб – скляне коло.

4. Алідада – лінійка, проградуйована від 0º до 360º.

5. Зорова труба з об’єктивом і окуляром.

6. Гвинти: підйомні, закріплювальні; лімба, алідади та труби; навідні лімба, алідади та труби; гвинт фокусування; виправні гвинти.

7. Орієнтир-бусоль.

Теодоліти поділяють на високоточні, точні і технічні.

Марка теодоліта: Т-30 – 30" – точність;

Т-5 – 5" – точність;

2Т-3 ОП – 2" – модифікація ( ОП – оптичний);

2Т-5К – 5" – точність (К – з компенсатором).

browser does not support the video tag.
	https://www.youtube.com/watch?v=eXkCbLuWDT4&list=PLgQx6_PuCWWNIaaFyVsvh1-bKsHcSkeoR&index=1

2.1.3. Перевірка теодолітів та їх юстування

Перед роботою потрібно переконатись у справності теодоліта: оцінити його зовнішній стан, відповідність певним оптико-механічним і геометричним умовам.

І. Вісь циліндричного рівня горизонтального круга має бути перпендикулярною до осі обертання теодоліта.

Виконання перевірки. Встановлюють теодоліт у робоче положення. Розташовують циліндричний рівень на горизонтальному кругу за напрямком двох піднімальних гвинтів і, обертаючи їх у різні сторони, приводять бульбашку рівня на середину. Після цього обертають горизонтальний круг на 180º. Якшо бульбашка рівня змістилась від нуль-пункта не більше однієї поділки, то умова виконана. В іншому випадку виконують юстування.

Юстування. За станом циліндричного рівня за допомогою шпильки обертають виправний його гвинт так, щоб бульбашка повернулась на нуль-пункт на половину дуги відхилення. Після цього перевірку повторюють аби переконатися, що умова виконується.

ІІ. Візірна вісь труби має бути перпендикулярна до осі обертання труби.

Рис. 24. Вертикальна та горизонтальна площина теодоліта

Колімаційна помилка (далі – КП) не > 1´ подвійну точність приладу.

Виконання перевірки. На місцевості вибирають далеку точку, яку добре видно і наводять на її зорову трубу за КП. Знімають відлік з горизонтального круга КП₁. Після цього відкріплюють закріпні гвинти алідади горизонтального круга та зорової труби, переводять трубу через зеніт і за КЛ наводять її на ту ж саму точку, що і за КП₁. З горизонтального круга знімають відлік КЛ₁. Для теодоліта Т30 повторюють наведення на цю ж точку і знімають відліки КЛ₂ і КП₂. При цьому горизонтальний круг відкріплюють у підставці і обертають його орієнтовно на 180º.

За отриманими відліками з горизонтального круга обчислюють колімаційну помилку за формулою

с = (КЛ₁ – КП₁ ± 180º) + (КЛ₂ – КП₂ ± 180º)

4

Якщо с ≤ 1´, то умова виконана. В іншому випадку виконують юстування.

Юстування. Обчислюють відлік за горизонтальним кругом, коли візирна вісь зорової труби перпендикулярна до осі її обертання, за формулою

КЛ₀ = КЛ₂ – с або КП₀ = КП₂ + с

За станом зорової труби, наведеної на вибрану точку, і відліком, рівним КЛ₂ (або КП₂), знімають ковпачок в окулярній частині труби. Обертають навідний гвинт алідади горизонтального круга і встановлюють відлік КЛ₀ або КП₀. У цьому випадку центр візирної сітки зійде з точки. Обертаючи по черзі правий і лівий виправні гвинти, пересувають пластинку з візирною сіткою так, щоб центр візирної сітки співпав з зображенням предмета. Перевірку повторюють.

ІІІ. Вертикальна нитка візирної сітки зорової труби має бути перпендикулярна до осі обертання труби.

Виконання перевірки. Приводять вертикальну вісь приладу в прямовисне положення і наводять центр візирної сітки на нитку закріпленого в 5 – 10 м від приладу виска. Якщо під час піднімання і опускання труби вертикальна нитка співпаде з лінією виска, то умова виконана. Якщо ні – виконують юстування.

Юстування. Відкріплюють ковпачок в окулярній частині зорової труби і відпускають чотири гвинти, за допомогою яких кріпиться окуляр до труби. Після цього повертають діафрагму так, щоб вертикальна нитка співпала з лінією виска. Далі закріплюють гвинти.

ІV. Вісь обертання зорової труби має бути перпендикулярна до осі обертання теодоліта.

Рис. 25. Виконання

ІV перевірки

Виконання перевірки. На відстані від стіни будинку 20 – 30 м встановлюють теодоліт у робоче положення і наводять центр візирної сітки на точку, яка розташована в верхній частині стіни. За допомогою зорової труби теодоліта проєктують точку вниз на висоту приладу і позначають на стіні її проєкцію. Після цього переводять трубу через зеніт і під час другого положення круга таким же способом отримують другу проєкцію. Якщо обидві точки знаходяться в межах бісектору ниток, то умова виконана. В іншому випадку виконують юстування тільки в спеціальних майстернях.

2.1.4. Установлення теодоліта в робоче положення

Для встановлення теодоліта в робоче положення необхідно:

- закріпити його на штативі;

- встановити над точкою, з якої необхідно виміряти кут;

- виконати центрування;

- привести вісь обертання теодоліта у вертикальне положення (піднімальними гвинтами прилад приводять у горизонтальне положення);

- встановити чітке зображення візирної сітки зорової труби;

- навести на предмет і домогтися чіткого зображення.

browser does not support the video tag.
	https://www.youtube.com/watch?v=lLSh5DkFpAI&list=PLgQx6_PuCWWNIaaFyVsvh1-bKsHcSkeoR&index=2

2.1.5. Вимірювання кутів

Рис. 26. Вимірювання горизонтального кута	Рис. 27. Відліки теодоліта

Горизонтальний кут вимірюємо так: обертаючи алідаду при закріпленому лімбі, перехрестя сітки ниток зорової труби наводять на низ віхи, яка позначає задню точку 1. Наведення здійснюють спочатку, «на око», а потім при закріплених алідаді й зорової труби – точно за допомогою мікрометричних гвинтів. Після цього читають відлік п₁, по горизонтальному кругу теодоліта. Відпустивши закріпний гвинт алідади, зорову трубу наводять на передню точку 3 і беруть відлік п₂. За різницею заднього й переднього відліків обчислюють значення кута: β=п₁–п₂. Трубу теодоліта повертають через зеніт, те саме повторюють під час іншого положення вертикального круга, різниця в значеннях кутів не має перевищувати 1 – 2′, обчислюють середнє значення кута. Дані записати в журнал.

Форма журналу

Точка спостереження	Точка наведення	КП	КЛ
2	1
	3

	Вертикальний кут (кут нахилу) вимірюють за допомогою вертикального круга теодоліта. Через кути нахилу визначають горизонтальні проєкції ліній і перевищення між точками місцевості. Навести трубу теодоліта на верх віхи при крузі право і при крузі лівому.
Рис. 28. Вимірювання вертикального кута

Приклад: КП = 174º28′

КЛ = 5º31′

Визначаємо місце „0”

Місце нуля (МО) називають відлік по лімбу вертикального круга за горизонтального положення візирної осі зорової труби теодолітів

_{М0 =} КЛ + КП - 180º ₌ 174º28′ + 5º31′ - 180º ₌ 0º00′30″

2 2

кут ν = КЛ - М0 = 5º31′ - 0º00′30″ = 5º30′30″

browser does not support the video tag.
	https://www.youtube.com/watch?v=OiYm7NE2sS0&list=PLgQx6_PuCWWNIaaFyVsvh1-bKsHcSkeoR&index=3

browser does not support the video tag.
	https://www.youtube.com/watch?v=zBesz1f7sB0&list=PLgQx6_PuCWWNIaaFyVsvh1-bKsHcSkeoR&index=28

2.1.6. Нитяний далекомір

Рис. 29. Нитяний далекомір

Нитяний далекомір являє собою сітку ниток, на якій нанесені віддалемірні штрихи, симетричні візирній осі труби і віддалемірній рейці з поділками, як правило, через 1 см, різниця відліків по нижній і верхній нитках рейки в сантиметрах дорівнює відстані між приладом і рейкою в метрах.

	ПРЕЗЕНТАЦІЯ
	Питання для самоперевірки
1. Суть теодолітної зйомки. 2. Будова теодоліта Т-30. 3. Камеральна підготовка теодолітної зйомки. 4. Для чого виконується рекогносцирування місцевості? 5. Як перевіряють взаємне розташування осі циліндричного рівня на горизонтальному крузі та осі обертання теодоліта? 6. Як перевіряють взаємне розташування візирної осі зорової труби та осі обертання труби теодоліта? 7. Як перевіряють взаємне розташування вертикальної нитки візирної сітки зорової труби і осі обертання труби? 8. Як перевіряють взаємне розташування осі обертання труби і вертикальної осі теодоліта? 9. Як встановити теодоліт у робоче положення? 10. Як виміряти горизонтальний кут? 11. Як виміряти вертикальний кут і визначити місце нуля? 12. Як виміряти відстань нитяним далекоміром? 13. Етапи теодолітної зйомки.

2.2. Проведення теодолітного знімання

2.2.1. Побудова знімальної опорної мережі для теодолітного знімання

Під час теодолітного знімання знімальне обгрунтування складається з теодолітних ходів – многокутників, у яких вимірюють довжини сторін d₁, d₂,…і кути β_А, β_В.... між сторонами.

Теодолітні ходи бувають: розімкнені, замкнені, висячі.

Рис. 30. Розімкнений теодолітний хід

Розімкнений – якщо його початок і кінець спираються на пункти геодезичного обгрунтування; у цьому ході кути β_В і β_С під час початкової і кінцевої точках, що збігаються з точками опорної геодезичної мережі, називають прилеглими.

Рис. 31. Замкнений теодолітний хід

Замкнений – многокутник, прив’язаний до точок геодезичного обгрунтування; для прив’язування, тобто передачі координат від опорної точки В, виміряно кути β₁ і β₂ і лінію між точками В і 1.

Рис. 32. Висячий теодолітний хід

Висячий – хід прилягає до геодезичного обгрунтування одним своїм кінцем, другий кінець залишається вільним.

Прокладений у середині теодолітного полігона хід називається діагональним. Основним його призначенням є полегшення знімання внутрішньої ситуації, а також виявлення помилок вимірювання кутів.

У процесі підготовки до теодолітного знімання підбирають планово-картографічні матеріали, складають схеми розміщення пунктів державної геодезичної мережі, виписують їхні координати, проводять перевірки приладів. Під час рекогносцування оглядають місцевість, намічають напрям теодолітних ходів, кути повороту, ходи прив’язки.

Вершини кутів мають бути зручними для встановлення теодоліта, з них мають бути чітко видні сусідні точки та місцевість для знімання ситуації.

Точки повороту ліній закріплюють кілками, стовпами чи іншими знаками. Для вимірювання ліній застосовують мірні стрічки, рулетки інші прилади, які дозволяють вимірювати лінії з відносною похибкою не більше 1:2000 довжини лінії. Кути в теодолітних полігонах і ходах вимірюють із похибкою не більше 0.5’.

browser does not support the video tag.
	https://www.youtube.com/watch?v=ZmUrg0UqKLs&list=PLgQx6_PuCWWNIaaFyVsvh1-bKsHcSkeoR&index=4

2.2.2. Визначення недоступних для вимірювання мірною стрічкою віддалей

Рис. 33. Визначення недоступної

для вимірювання відстані

На практиці зустрічаються випадки, коли через якісь перешкоди (річка, болото, яр) не можна виміряти стрічкою відстань між точками. У цьому випадку відстань можна визначити, використавши теорему синусів (відношення сторін трикутника дорівнює відношенню синусів протилежних кутів).

Відстань х визначають за базисом b₁, який вимірюють стрічкою, та двома кутами а₁ і β₁, які вимірюють теодолітом. Для контролю рекомендується виміряти й третій кут γ₁. трикутники мають бути такими, щоб кути навпроти базису та сторони, яку вимірюють, були в межах 30 – 150⁰.

Визначення відстані контролюють за результатами вимірювання другого базису b₂ та кутів а₂ і β_2.

^{; .}

Відносна розбіжність між двома значеннями відстані не має перевищувати 1:1000. Якщо це так – знаходять середнє значення з двох результатів.

2.2.3. Об’єкти і методи зйомки контурів ситуації

Із закріплених на місцевості точок теодолітного ходу знімають ситуацію. Під час зйомках складають абрис.

Слід звернути особливу увагу на чітке ведення абрису, адже він є основним документом для складання плану.

Зйомка ситуації полягає у вимірюваннях, які визначають положення контурів і окремих предметів ситуації на плані. Визначення положення може проводитися різними способами. Застосування того чи іншого способу залежить від конкретних умов місцевості.

Найчастіше застосовуються такі способи: перпендикулярів, полярний, прямих кутових засічок, лінійних засічок, обходу, створів.

	Спосіб перпендикулярів застосовується під час зйомки об’єктів ситуації, розміщених біля сторін теодолітного ходу. Побудову перпендикулярів виконують на око або за допомогою екера – спеціального приладу для побудови на місцевості прямого кута.
Рис. 34. Спосіб перпендикулярів

Полярний спосіб (спосіб полярних координат). Положення точки визначається кутом βі, виміряним від сторони теодолітного ходу XVI (яка приймається за полярну вісь) і віддалю Dі, від точки теодолітного ходу, яка приймається за полюс.
	Рис. 35. Спосіб полярних координат

Спосіб кутових засічок – застосовується на відкритих ділянка, там, де неможливо проводити безпосередне вимірювання віддалей від вершини теодолітного ходу до точки, яка знімається. Для визначення положення точки a вимірюються два кути β1 і β2 , які прилягають до базису VIV. Базисом може служити сторона теодолітного ходу або будь-які два пункти знімальної основи, між якими є видимість (вимога – кути β у межах від 30º до 150º ).

Рис. 36. Кутових засічок

Спосіб лінійних засічок – застосовується для зйомки об’єктів ситуації з чіткими контурами, коли відстані до точок не перевищують довжини мірного приладу та умови місцевості дозволяють легко проводити лінійні вимірювання.
	Рис. 37. Лінійна засічка

	Спосіб обходу – застосовується для зйомки таких об’єктів, які через віддаленість або перешкоди не можуть бути зняті з точок і сторін основного теодолітного ходу.
Рис. 38. Спосіб обходу

Спосіб створів – суть способу полягає в тому, що в створі двох відомих точок M та N за допомогою теодоліта і мірного приладу визначають положення контурів. Кінцями створної лінії можуть бути пункти геодезичної основи, вже зняті кути кварталів, будинків і тощо.
	Рис. 39. Спосіб створів

	ПРЕЗЕНТАЦІЯ
	Питання для самоперевірки
1. Як будуються знімальні опорні мережі для теодолітної зйомки? 2. У яких випадках виникає необхідність визначення недоступних відстаней? 3. Як визначається недоступна відстань? 4. Яке призначення журналу польових вимірів і абрису? 5. Які є способи зйомки ситуації? 6. Як проводиться зйомка ситуації способом перпендикулярів? 7. Як проводиться зйомка ситуації способом створів? 8. Як проводиться зйомка ситуації способом лінійної засічки? 9. Як проводиться зйомка ситуації полярним способом? 10. Як проводиться зйомка ситуації способом кутової засічки? 11. Як проводиться зйомка ситуації способом обходу?

ПЕРЕВІРКА ЗНАНЬ МОДУЛЯ 2

Попередня тема

На початок

Наступна тема