Обработка материалов и составление плана теодолитной съемки

Обработка материалов и составление плана теодолитной съемки

Курсовая работа

ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ И СОСТАВЛЕНИЕ ПЛАНА ТЕОДОЛИТНОЙ СЪЕМКИ

Оглавление

Введение

Глава I. Обработка результатов полевых измерений

.1 Измерения и вычисление горизонтальных углов между точками

.2 Измерение и вычисление горизонтальных проложений

.3 Измерение и вычисление горизонтальных проложений с учетом угла наклона

.4 Вычисление недоступного расстояния

.5 Решение обратных задач

Глава II. Обработка ведомости вычисления координат и составление плана теодолитной съемки

.1 Обработка вычисления координат основных ходов и диагонального хода

.2 Расчет координатной сетки для построения планов

.3 Нанесение точек съемочного обоснования по координатам

.4 Нанесение ситуации на план

Глава III. Вычисление площадей

.1 Вычисление площади по координатам его вершин

.2 Вычисление площади механическим способом

Глава IV. Учебно-исследовательская работа

.1 Решение обратной геодезической задачи по данным проектного хода

.2 Сравнение угловых и линейных результатов, обоснование результатов

Заключение

Библиографический список

Введение

При изучении съемки местности с помощью теодолита, я пользовался простейшими навыками ведения этой работы, полученные в течения данного семестра. При составлении ведомости вычисления координат я пользовался теодолитом Т-30. В наши дни существует очень много различный современных электронных приборов и программных обеспечений, которые делают работу геодезисты в десятки раз легче.

Горизонтальная съемка необходима для различных геодезических работ, прежде чем построить какое-либо здание, поэтому она не может быть не актуальной.

В первой главе я выполнил полевую обработку полученных данных и подготовили необходимые данные для камеральной обработке. Во второй главе обработали ведомость вычисления координат, нанесли точки на план местности, нанесли ситуацию. В третьей главе вычислили площадь механическим и аналитическим методом. В четвертной рассчитали данные проектного хода.

При написании курсовой работы я пользовался знаниями, которые я получил на специальных дисциплинах: математика, геоморфология с основами геологии, физика, инженерная графика.

Глава I. Обработка результатов полевых измерений

.1 Измерения и вычисление горизонтальных углов между точками

Для измерения и вычисления горизонтальных углов между точками используется теодолит Т-30.

Прежде начать измерять горизонтальные углы, нужны, осуществить ряд поверок, после чего привести теодолит в рабочие состояние.

После всего этого наводим теодолит на цель и берем отсчет сперва на правую точку, при одном круге, потом на левую точку, затем, сбив лимб, повторяем процедуру, но только другим кругом, затем из правого отсчета отнимаем левый отсчет и полученный результат записываем в полевой журнал.

Допустимое расхождение не должно превышать одну минуту, так как этому равняется двойная точность прибора.

После всего этого нужно вписать полученное значение в журнал.

Такая процедура проходит со всеми пунктами.

1.2 Измерение и вычисление горизонтальных проложений

Измерить и вычислить горизонтальное проложение можно осуществить одним способом

.d=D_cpxcos v (1.1)

d-горизонтальное проложение, D_cp-средние значение измеренной линии

v-угол наклона, d=1030,07хcosv=1027,56(Проложение точки 8-1)

При создании планов местности вычисляют горизонтальную проекцию каждой линии, т.е. её горизонтальное проложение S.

Если линия АВ (рис. 50) наклонена к горизонту под углом ν, то определить горизонтальное проложение можно, воспользовавшись формулой, где D - длина измеренной наклонной линии АВ; ν - угол наклона.

.3 Измерение и вычисление горизонтальных проложений с угла наклона

В горизонтальном проложени линии 8-1 в нашем плане присутствует угол, который равен 4 градуса. Горизонтальное проложение высчитывается 2-мя формулами:

1.d=D_cp-∆D (1.2)

∆D-поправка в сред.значениях

D_cp-средние значение измеренной линии

. d=D_cpxcosα(1.3)

∆D=2D_cpxsin² (1.4)

∆D=2х1030,07х sin²=2,51

d=1030,07-2,51=1027,56м.

.4 Вычисление недоступного расстояния

В связи с тем, что на линии 5-6 располагается озеро, то оно было вычислена по теореме sin. Были измерены углы при точках 5,6, К и дана доп. Недоступное расстояние решается по формуле

а/sin 6=b/sin5=S/sin K (1.5)

└5=135^○33’ └5=135^○33’

└6=157^○26’30’’ └6=157^○27’

└К=77^○20’ └К=77^○20’

 ∑β_прак.=370^○9’

∑β_теор.=370^○

£=9^○

£_доп.=2tx√n=2x30’x√3=1,03==1004,41

1.5 Решение обратных задач

Для обработки ведомости вычисления координат необходимы дир.углы и горизонт. Проложения базисных сторон 1-2 и 4-5. Для этого решаем обратные задачи.

Задача по линии 1-2

X₁=7600м. X₂=7120,73м.₁=5600м. Y₂=5175,40м.

∆Y=5175,40-5600=-424,6

∆X=7120,73-7600=-479,27

tgr=∆y/∆x (1.6)

tgr=-424,6/-479,27=0,88593069’=41,538718228571=ЮЗ 41^○32’

α=180^○+39^○33’=209^○33’

d=∆x²+∆y² (1.7)=∆x/cos r’ (1.8)=∆y/sin r’ (1.9)

d_1-2=-229699,7329-180285,16=640,30м._1-2=479,27/cos 41,538718228571= 640,30м._1-2=424,6/sin 41,538718228571=640,30м.

Задача по линии 4-5

X₄=6062,20м. Y₄=4321,30м.

X₅= 6592,50м. Y₅=3745,92м.

∆Y=-575,38

∆X=530,3

tgr=∆y/∆x

tgr=-1,08500848

r’=47,334729606805

r=СЗ47^○20’

α=180^○+ 47^○20’=227^○20’

d=∆x²+∆y²

d=∆x/cos r’

d=∆y/sin r’

d_1-2=782,48м.

d_1-2=782,48м.

d_1-2=782,48м.

Вывод: научился выполнять обработку полевых измерений, решать обратные геодезические задачи, определять недоступное расстояние и вычислять горизонтальные проложения.

Глава II. Обработка ведомости вычисления координат и составление плана теодолитной съемки

.1 Обработка вычисления координат основных ходов и диагонального хода

С полевого журнала или со схемы теодолитных ходов перенесем углы измерения на точках 2,3,4. Посчитаем _пр.=448^○50’30’’, после этого считаем сумму βтеории по формуле

_т.=α_нач.+180хn- α_кон. , (2.1)

Где _т.-теоретическая сумма горизонтальных углов в ходе.

α_нач., α_кон.-начальный и конечные дирекционные углы

n-число всех углов в ходе. В нашем случае она равна 448^○52’

Далее найдем невязку по формуле

£=_пр.-_т. (2.2)

£=448^○50’30’’-448^○52’=1’42’’

Свою невязку сравниваю с допустимой вычисленной по формуле

£_доп.=2tx√n (2.3)

£_доп=1’42’’

Вычислив и сравнив невязку с допустимой, перехожим к исправленным углам. Сумма исправленных углов должна быть равна сумме теоретической. Записываем дир.углы начальной и конечной стороны и вычисляем дир. Углы остальных линий хода по формуле:

α_посл.= α_пред.+180^○-β_прак. (2.4)

Α=221^○32’+180^○-448^○50’30’’=

Проверкой является полученное в конце вычисления дирекционного угла конечной стороны. От дир.углов по формуле связи переходим к румбам.

Α₁₌r₁ (2.5)

Α₂₌180^○_r₂ (2.6)

Α₃=180^○+r₃ (2.7)

Α₄=360^○-r₄ (2.8)

Где:

α-диррекционный угол

Со схемы проложения В вписали горизонтальные проложение между точками. Приращения координат находится по формуле

∆X=cosrxd (2.9)

∆Y=sinrxd (2.10)

d-горизонт.проложение

По названию румба опр.знак приращения координат.

В нашем случае: ∆X= 4^○ 15’x806,60=804,38. Так как румб находится во второй четверти, то ∆Х имеет знак минус, а ∆У знак плюс. После этого вычислим _прак., сложив все их по ходу со своими знаками. В нашем случае:- 804,38+(-254,53)=-1058,91. После этого вычислим , она высчитывается аналогично.=59,78-913,66=-853,88.

Далее найдем невязку по формуле

£=_прак-_теор (2.11)

£=_прак-_теор (2.12)

Где ,, , - практическая и теоретическая сумма приращений по осям координат

£=-1058, 91-(-1058, 53)=-0,38

£=-853,88-(-854,10)=0,22

Полученные невязки сравниваем с допустимыми для ходов первого порядка

£_отн.≤

Для этого определяем £_абс.

£_абс.=√( £∆Х)^2+(£∆Y)^2 (2.13)

£_отн.=

Далее вычислим поправки по формуле:

б_∆Х_n=Xd_n (2.14)

б_∆Х_n-поправка в приращении координат

Проверкой исправленных приращений координат является при сложении  Координаты вычисляем по формуле:

Х_посл.=Х_пред.-∆Х_испр. (2.15)

У_посл.=У_пред.-∆У_испр. (2.16)

В нашем случае этому ровняется,

Х₃=7120, 73-804,21=6316,52м.

У₃=5175, 40+59, 68=5235,08м.

Диагональный ход обрабатывается в таком же порядке, кроме этих значений

£_доб.β=3tх√n (2.17)

£=

.2 Расчет координатной сетки для построении планов

Выберем max и min координаты по оси Х и У.

Х _max=8576,78м. У_max=5600м.

Х_min=6062,20м. У_min=3695,38м.

Далее рассчитаем размеры плана по формуле:

геодезический теодолитный съемка сетка

 Х_плана= (2.18)

У_плана=  (2.19)

m-именованный масштаб плана

В нашем случае:

Х_плана===25,1458 см.

У_плана= ==19,0462

Х_листа= см., У_листа=27,5 см.

После этого рассчитаем удаление плана от краев листа по формулам.

∆Х_вверх.=== 5,21 см.

∆У===4,22 см.

После этого рассчитаем удаление осей сетки нитей от границ плана по формулам

L_x= (2.20)_y= (2.21)

Смотрим на минимальные координаты по осям и выбираем линии километровой сетки кратные тысячи метрам следующие за

X_сетки=7000

У_сетки=4000

В нашем случае

L_x== 9,378=9 см. 4мм

L_y== 3,0462=3см.1мм

.3 Нанесение точек съемочного обоснования по координатам

Я беру точки из ведомости вычисления координат. Выбираю квадрат, где находится данная точка. По меридиану откладываю величину ∆Х от линии сетки с двух сторон квадрата. Далее, я провожу линию. На ней от оси У откладываю величину ∆у.

.4 Нанесение ситуации на план

В журнале приведен способ обхода, который выполнялся при прямом измерении линии от задней по ходу точки. Измерялось расстояние до смены ситуацию по теодолитному ходу.

Способ перпендикуляров - Измерялось расстояние от задней по ходу точки перпендикуляра. В точки строился перпендикуляр, и откладывалась расстояние к нему.

Способ полярных координат - Выбиралась линия ориентирования. Измерялся полярный угол и полярное расстояние.

Способ полярных засечек - Этот способ заключается в том, что в точках теодолитного хода откладываются углы от линии ориентирования и на пересечения засечек вычерчивается контур. Вывод: Я научился выполнять камеральную обработку разомкнутых теодолитных ходов, наносить точки по координатам на план, различными ситуациями. Особенность обработки основного и диагонально хода заключается в том, что £_доп. Высчитывается по-разному.

Глава III. Вычисление площадей

.1 Вычисление площади по координатам его вершин

Площадь полигона (1-2-3-4-5-6-7-8-1) вычисляется по формулам

Р= (3.1)

Р= (3.2)

В данной формуле 2Р-двойная площадь

-разность абцисс

)-разность ординат

i-номер точки

=7037667,78

Р=7037667,78:10000=703,76

Р=703,77:2=351,88

=7037668

Р=7037668:10000=703,76

Р=703,76:2=351,88 Получилось, что Р=351,88

.2 Вычисление площади механическим способом

Для вычисления площади полигона используется прибор, который называется планиметр.

При работе с планиметром нужно определить цену деления. Для этого нужно дважды обвести квадрат координатной сетки, а дальше берется три отсчета. Расхождение разности не должно превышать 5-ти. В нашем случае:

Таблица

С= (3.3)

С-цена деления

Р_кв=площадь квадрата

Определив площадь контуров ситуации планиметром, вычисляем ср.разность по которой опр. Площадь по формулам.

Р=n_срхс (3.4)

Далее определяем площади контуров планиметром и производим невязку для этого находим сумму площадей контуров Р_n, измеренных планиметром и сравниваем её с общей площадью участка по Р_т. Разность £Рn=Рп-Рт-есть абс. Прак.невязка площади она сравнивается с £_доп., которая рассчитывается по формуле

Р£_доп=0,7хсх√n+0,05х√Р (3.5)

Где:

с-отн.цена деления планиметра

n-число контуров

М-знаменатель численного масштаба плана(10 000)

Р-площадь участка, га

Таблица

Кроме этого высчитывание площади механическим с помощью планиметра существует простейшие инструменты: механический курвиметр, линейка. Курвиметр- инструмент, который имеет колесико, которое ведут по контуру и отсчетный механизм, по которому берется отсчет в см. Усадьбу, дорогу можно измерять выше перечисленными способами.

Мы измерили получилось 2см и 1 см. 2x1=2=>20 000:10 000=2Га.

Вывод: Научился вычислять площади аналитически и механически и сравнивать результаты.

Глава IV. Учебно-исследовательская работа

.1 Решение обратной геодезической задачи по данным проектного хода

От озера нужно проложить водопровод для цели орошения. Потому на плане составляем проектный ход. Для этого на план наносим две точки углов поворота, снимаем их координата и решаем обратные геодезические задачи по определенным формулам. Все результаты записываем в вспомогательную ведомость

.2 Сравнение угловых и линейных результатов, обоснование результатов

По дир.углам сторон проектного хода найдем правые углы между его соседними сторонами по формулам

Β_прав.=α_пред.+180^○-α_посл. (4.1)

Для контроля вычисляю левые углы по формуле

Β_лев.= α_посл.+180^○- α_пред. (4.2)

Для проверки использую формулу

Β_прав.+ Β_лев.=360^○ (4.3)

^○3’+180^○-175^○47’=169^○ 43’(B_прав.)

^○47’+180^○-104^○3’=190^○17’(В_лев.)

^○ 43’+190^○17’=360^○

Кроме этого, Данные углы можно высчитать по более простой формуле:

α_нач.- α_кон.=B_прав.(4.4)

^○7’-139^○44’=37^○23’

Если В_прав.= 37^○23’, то В_лев.=360^○-37^○23’=322^○37’

Геодезические данные проектного хода (углы и длины линий) измеряю по плану : все углы, длины сторон. Результаты вычисления и измерения свожу в таблицу, в которые вписываю расхождения по формулам

∆β= β_изм.-β_выч. (4.5)

∆S=S_изм.-S_выч. (4.6)

Где: ∆β- отклонение угла, ∆S-отклонение линии

После этого составляем таблицу для результатов определения углов проектного хода графическим и аналитическим способами.

После этого составляем еще одну таблицу для определения длин линий проектного хода графическим и аналитическим способом.

Вывод: Научился рассчитывать и подготавливать данные для выноса проекта на местность.

Заключение

В данной курсовой работе была выполнена обработка полевых измерений, решены обратные геодезические задачи, определены недоступные расстояния, вычислены горизонтальные проложения, была выполнена камеральная обработка теодолитных ходов, нанесена ситуация на план различными способами, вычислена площадь аналитическим и механическим способом, а также были рассчитаны и подготовлены данные для выноса проекта на местность. Данные, полученные при составлении данной курсовой, пригодятся для изучения следующего семестра и на летней практике.

Библиографический список

1.      Маслов А.В., Гордеев А.В. Батраков Ю.Т. Геодезия.- М: колосС, 2010г.-598стр.

.        Гришин Ю.А. Условные знаки для топографической карты.-М:Недра, 2012-143стр.