Геодезия 2 курс

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
ИЗМЕРЕНИЕ УГЛОВ ПО ТРЕХШТАТИВНОЙ СИСТЕМЕ
Задача: ознакомиться с устройством приборов для измерения углов, произвести
исследования и поверки, измерить и вычислить углы.
Приборы: теодолит Т2, 3 штатива, 2 подставки, 1 оптический центрир, 2 визирные марки,
журнал для записи исследований и поверок и измерения углов, ручка.
Материалы, предъявляемые к сдаче:
- Акт выполненных поверок теодолита Т2 с описанием технологии их производства;
- Ведомость измерения и вычисления углов;
- Рабочая схема измерения углов;
- Выводы о проделанной работе.
Последовательность выполнения задания:
Перед началом работ необходимо произвести внешний осмотр теодолита и выполнить
испытания и основные поверки прибора.
При осмотре обращается внимание на состояние прибора, на плавность вращения
подъемных и наводящих винтов, на плавность и легкость вращения прибора и зрительной
трубы, на плавность перемещения фокусирующей линзы, чистоту оптики, четкость
изображения нитей сетки и т.п.
Испытанию подлежат следующие механические условия:
1. Ход подъемных и наводящих винтов должен быть плавным, равномерным, без
заеданий и качки.
2. При вращении алидады горизонтального круга должна быть обеспечена азимутальная
устойчивость штатива и подставки. Для проверки устойчивости штатива необходимо,
установив на нем в рабочем положении теодолит и наведя визирную ось трубы на
удаленную точку, слегка нажимать на головку штатива, придавая ей вращательное
движение и отклоняя тем самым визирную ось от первоначального положения. После
прекращения нажатия визирная ось теодолита должна всегда возвращаться на прежнее
место. В противном случае следует потуже затянуть винты ножек штатива.
Поверки теодолитов Т2 и 2Т2 подробно описаны в лабораторной работе №1. Пример
взятия отсчета показан на рисунке 1.
Рис. 1 - Отсчетная система теодолита 2Т2.
Измерение углов: Если в результате поверок получено заключение о пригодности
прибора к работе приступают к измерению углов по трехштативной системе способом
отдельного угла.
Трехштативная система применяется для устранения ошибок центрирования и редукции
при проложении полигонометрических ходов, и для некоторого ускорения измерений.
Выполняется условие: ось вращения теодолита при установке его над центром знака
должна занимать в пространстве то же самое положение, которое занимала ось
вращения марки до и после установки теодолита.
В трех соседних вершинах А, В, С хода устанавливаются штативы с закрепленными на них
подставками. На заднем А и переднем С штативах устанавливаются марки, а на среднем В
- теодолит. После измерения угла штатив с подставкой из А переносится в D, а два других
штатива с подставками остаются на месте.
Марку, стоявшую в точке А, переставляют в подставку, установленную в точке В. Теодолит
ставят в точку С, а переднюю марку из точки С переносят в подставку, установленную уже
на штативе в точке D. Таким же порядком измеряют и другие углы.
При трехштативной системе измеряют углы поворота так называемого воздушного
полигона. Чтобы связать воздушный ход с точками на земле, нужно установку каждого
штатива с подставкой над точкой местности производить оптическим центриром.
Журнал измерения углов по трехштативной системе
способом отдельного угла
Теодолит Т2 № 103115
Дата 3 сентября 2015 г.
Наблюдатель П.В.Попов
Вычислитель С.К.Иванов
Погода: ясно, слабый ветер
Видимость: хорошая
Изображение: спокойное
Стан
ция
Круг
Направ
ления
Отсчеты
2С=КЛ-КП
Углы из
полуприемов
Среднее
значение
1
2
3
4
5
6
7
КЛ
5
180°35'12,6"
4,7"
КЛ
2
89°52'52,6"
0,7"
КП
5
0°35'7,9"
КП
2
269°52'51,9"
КЛ
1
113°53'26,8"
4,8"
КЛ
3
15°45'53,8"
-3,2"
КП
1
293°53'22,0"
КП
3
195°45'57,0"
КЛ
2
207°03'16,0"
5,0"
КЛ
4
113°31'52,0"
1,0"
КП
2
27°03'11,0"
КП
4
293°31'51,0"
КЛ
3
225°09'29,8"
3,6"
КЛ
5
110°07'24,2"
6,4"
КП
3
45°09'26,2"
КП
5
290°07'17,8"
КЛ
4
174°31'21,1"
3,0"
КЛ
1
31°54'24,6"
8,0"
КП
4
354°31'18,8"
КП
1
211°54'16,6"
1
2
3
4
5
90°42'20,0"
90°42'18,0"
90°42'16,0"
98°07'33,0"
98°07'29,0"
98°07'25,0"
93°31'24,0"
93°31'22,0"
93°31'20,0"
115°02'5,6"
115°02'07,0"
115°02'8,4"
142°36'56,5"
142°36'59,0"
142°37'01,5"
На каждой станции выполняют следующие вычисления. В графе 5 находят величину
двойной коллимационной ошибки 2С. Постоянство величины 2С (колебания ее
допускаются в пределах 12") служит показателем хорошего качества измерений. В графе 6
вычисляют значение измеренного угла в полуприеме по формуле β1 = a1 - b1, где a1 и b1
отсчеты по горизонтальному кругу на заднее и переднее направление соответственно.
Если при вычислении уменьшаемое меньше вычитаемого, то к уменьшаемому
прибавляется 360°. Контролируют измеренный угол: значения угла, измеренного при
круге право (КП) и при круге лево (КЛ) для полигонометрии I разряда не должны
отличаться более ±12,0". Если разность полученных значений удовлетворяет допуску, то
получают средние значения из величин, вычисленных в графе 6.
После этого необходимо убедиться в отсутствии в результатах измерений грубых ошибок,
а также проверить правильность предрасчета и измерения углов, т.е. иными словами,
проверить качество полевого материала и соответствие его по точности данному классу
или разряду (Полигонометрия I разряда).
Для этого вычисляют
f      180n  2 ,
угловую
невязку
в
замкнутом
полигоне
по
формуле:
где β - среднее значение измеренных углов из графы (7), n - количество углов в полигоне.
Полученную величину сравнивают с предельным значением, определяемым по формуле
n  1 . Величина средней квадратической погрешности измерения угла
ПРЕД f   2m
берется из инструкции для полигонометрии соответствующего класса или разряда.
Согласно "Инструкции по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000,
1:500. М., "Недра", 1973" для полигонометрии I разряда ПРЕД f   10 n , n - количество
углов в полигоне.
При этом должно соблюдаться соотношение f   ПРЕД f  .
В примере fβ=90°42'18,0"+98°07'29,0"+93°31'22,0"+115°02'07,0"+142°36'59,0"-180°(5-2)=
=540°00'15"-540°=15".
ПРЕДfβ=10"√5=22,36"
15"≤22,36"
Невязку, в случае её допустимости, распределяют поровну на каждый угол, вычисляя
f
поправки  i  
, которые выписывают в журнал красной пастой сверху над средним
n
значением угла.
В примере величина поправки в каждый угол будет составлять  i  
15
= - 3,0".
5
Далее составляют рабочую схему измерения углов, на которой показывают все пункты на
которые производились измерения и пункт, с которого они выполнялись. Выписываются
исправленные за невязку измеренные направления.