В чем заключается сущность измерения горизонтального угла в геодезии

Измерение горизонтальных углов.

Работу начинают с установки теодолита над центром знака (например, колышка), закрепляющим вершину угла, и визирных целей (вех, специальных марок на штативах) на концах сторон угла.

Установка теодолита в рабочее положение состоит из центрирования прибора, горизонтирования его и фокусирования зрительной трубы.

Центрирование выполняют с помощью отвеса. Устанавливают штатив над колышком так, чтобы плоскость его головки была горизонтальна, а высота соответствовала росту наблюдателя. Закрепляют теодолит на штативе, подвешивают отвес на крючке станового винта и, ослабив его, перемещают теодолит по головке штатива до совмещения острия отвеса с центром колышка. Точность центрирования нитяным отвесом 3 – 5 мм.

Пользуясь оптическим центриром, теодолита (если такой у теодолита имеется), сначала надо выполнить горизонтирование, а затем центрирование. Точность центрирования оптическим центриром 1 – 2 мм.

Горизонтирование теодолита выполняют в следующем порядке. Поворачивая алидаду, устанавливают ее уровень по направлению двух подъемных винтов, и, вращая их в разные стороны, приводят пузырёк уровня в нуль-пункт. Затем поворачивают алидаду на 90º и третьим подъёмным винтом снова приводят пузырёк в нуль-пункт.

Фокусирование зрительной трубы выполняют “по глазу” и “по предмету”. Фокусируя “по глазу”, вращением диоптрийного кольца окуляра добиваются четкого изображения сетки нитей. Фокусируя “по предмету”, вращая рукоятку кремальеры, добиваются четкого изображения наблюдаемого предмета. Фокусирование должно быть выполнено так, чтобы при покачивании головы наблюдателя изображение не перемещалось относительно штрихов сетки нитей.

Измерение угла способом приемов. Прием состоит из двух полуприемов. Первый полуприем выполняют при положении вертикального круга слева от зрительной трубы. Закрепив лимб и открепив алидаду, наводят зрительную трубу на правую визирную цель. После того как наблюдаемый знак попал в поле зрения трубы, зажимают закрепительные винты алидады и зрительной трубы и, действуя наводящими винтами алидады и трубы, наводят центр сетки нитей на изображение знака и берут отсчёт по горизонтальному кругу. Затем, открепив трубу и алидаду, наводят трубу на левую визирную цель и берут второй отсчёт. Разность первого и второго отсчётов даёт величину измеряемого угла. Если первый отсчёт оказался меньше второго, то к нему прибавляют 360º.

Второй полуприем выполняют при положении вертикального круга справа, для чего переводят трубу через зенит. Чтобы отсчёты отличались от взятых в первом полуприеме, смещают лимб на несколько градусов. Затем измерения выполняют в той же последовательности, как в первом полуприеме.

Если результаты измерения угла в полуприёмах различаются не более двойной точности прибора (то есть 1¢ для теодолита Т30), вычисляют среднее, которое и принимают за окончательный результат.

Понятие об измерении способом круговых приемов нескольких углов, имеющих общую вершину. Одно из направлений принимают за начальное. Поочередно, по ходу часовой стрелки, при круге слева наводят трубу на все визирные цели и берут отсчеты. Последнее наведение вновь делают на начальное направление. Затем, переведя трубу через зенит, вновь наблюдают все направления, но в обратном порядке – против часовой стрелки. Из отсчетов при круге слева и круге справа находят средние и вычитают из них среднее значение начального направления. Получают список направлений – углов, отсчитываемых от начального направления.

Источник

Измерение горизонтального угла

В зависимости от конструкции приборов, условий измерений и предъявляемых к ним требований применяются следующие способы измерения горизонтальных углов:

1. Способ приемов (способ отдельного угла) – для измерения отдельных углов при проложении теодолитных ходов, выносе проектов в натуру и т.д.

2. Способ круговых приемов – для измерения углов из одной точки между тремя направлениями и более в сетях триангуляции и полигонометрии 2 и более низких классов (разрядов).

3. Способ повторений – для измерения углов, когда необходимо повысить точность окончательного результата измерения путем ослабления влияния погрешностей отсчитывания; используется при работе с техническими повторительными теодолитами.

В геодезии измеряют правые или левые по ходу горизонтальные углы.

Рис. 7. Левые и правые горизонтальные углы

Порядок измерения горизонтального угла способом приемов

В вершине измеряемого угла С (рис. 7) устанавливают теодолит и приводят его в рабочее положение, а на правой а и левой в точках устанавливают вехи. Вехи устанавливают обычно за точками вдоль измеряемых на­правлений с точностью ±5 мм и по возможности вертикально. Крест сетки нитей трубы при измерении горизонтальных углов на­водят на основание вехи, чтобы избежать ошибок за ее наклон.

Для исключения грубых ошибок и повышения точности измерений угла его значение получают из двух полуприемов: при круге право (КП) и при круге лево (КЛ). (Положение, при котором вертикальный круг находится справа от наблюдателя, смотрящего в окуляр, «круг право»).

Первый полуприем. Измерения начинают при КП. Для измерения угла закрепляют лимб, открепляют алидаду и трубу и наводят зрительную трубу по оптическому визиру на правую (заднюю) точку. Затем закрепляют зажимные винты алидады и трубы и отфокусировав зрительную трубу (кремальерой) по предмету, выполняют точное визирование с помощью наводящих винтов трубы и алидады. Осветив зеркалом, поле зрения отсчетного микроскопа, берут отсчет а по горизонтальному кругу и записывают его в журнал (табл. 1).

Второй полуприем. Открепляют лимб и смещают его примерно на 90º, закрепляют лимб. Затем открепляют алидаду и поворачивают ее на 180º, а зрительную трубу переводят через зенит и при другом круге (КЛ) повторяют измерения. Вычисляют значение угла при КЛ.

Примечание: В случае если отсчет на правую (заднюю) точку меньше отсчета на левую (переднюю) точку, то при вычислении угла к нему прибавляют 360º.

Контроль. Расхождение результатов измерений по первому и второму полуприемам не должно превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита

Если расхождение допустимо, то за окончательный результат принимают среднее значение угла

Примечание: измерение и вычисление левого по ходу горизонтального угла производится в аналогичной последовательности с той лишь разницей, что левый по ходу угол в каждом полуприеме рассчитывается как разность отсчетов на левую (переднюю) и правую (заднюю) точки, β= в- а.

Все вычисления в полевом журнале вплоть до вывода среднего значения угла выполняются до снятия теодолита со станции.

Наиболее благоприятным временем для измерения углов являются периоды спокойных изображений: утром до 10 ч и с 15 ч до наступления сумерек.

Ошибки измерения углов складываются из ошибок за центрирование теодолита, за установку визирных знаков, из ошибок отсчета по горизонтальному кругу и ошибок визирования.

Измерение вертикального угла

В геодезии углы наклона линий в зависимости от их расположения относительно линии горизонта могут быть положительными и отрицательными.

При измерении вертикальных углов, так же как и горизонтальных, приходится наводить крест сетки нитей на визирные знаки. Обычно эти знаки представляют собой переносные или постоянные вехи, на которых отмечена точка визирования.

Теодолит устанавливают над точкой, приводят в рабочее положение и приступают к измерениям.

Визируют на точку при КЛ и берут отсчет по вертикальному кругу, который записывают в журнал измерений (табл. 2). Для исключения влияния МО вертикального круга измерения повторяют при втором положении круга (КП).

МО – это угол, обусловленный непараллельностью нулевого диаметра алидады и оси цилиндрического уровня, т.е. линии горизонта.

Далее вычисляют МО и угол наклона ν.

Значение угла наклона линии визирования и МО рассчитывают в зависимости от типа применяемого теодолита по следующим формулам

Правильность измерения вертикальных углов на станции контролируется постоянством МО, колебания которого в процессе измерений не должны превышать двойной точности отсчетного устройства.

Изменение места нуля может происходить от неточного выведения пузырька уровня на середину, от неточного наведения горизонтальной нити на визирный знак и от ошибок в отсчетах. Непостоянство места нуля вызывается также тем, что исправительные винты уровня или нитей недостаточно затянуты или лимб нежестко скреплен с осью вращения трубы. Эти причины должны быть устранены тщательной подготовкой теодолита к измерениям.

Источник

Методическая разработка урока по теме: «Способы измерения горизонтальных углов теодолитом»

Специальность: 20.02.01 Рациональное использование природохозяйственных комплексов, 3 курс

На практике в зависимости от решаемых задач применяют различные способы измерения горизонтального угла:

Вспомним, что такое горизонтальный угол. Горизонтальный угол – это горизонтальная проекция угла, образованного точками местности, на уровенную поверхность.

Для того чтобы измерить горизонтальный угол необходимо:

Измерение горизонтального угла способом одного полного приема.

Способ измерения угла одним полным приемом применяют в том случае, если точка является вершиной двух направлений. Принципиальная схема измерения горизонтального угла данным способом изображена на рисунке 1.

Пусть АСВ – угол β, который необходимо измерить. Для этого теодолит устанавливают на точке С (точка стояния), а на точках А и В (точки визирования) – визирные цели (вехи). Одну из точек, например А, считают передней, а другую, в нашем случае В, – задней. Тогда если в точке стояния С стоять по направлению к передней точке, то угол β можно считать левым, а его дополнение до 360°, угол β¢, – правым. Далее необходимо последовательно произвести следующие действия:

Таблица 1. Журнал измерения горизонтального угла способом одного полного приема.

Источник

Принцип измерения горизонтального угла

28 принцип измерения горизонтального угла.

Горизонтальный угол – это ортагональная проекция пространственного угла на горизонтальную плоскость. Горизонтальный угол BAC на местности измеряют так. На вершине узмеряемого угла устанавливают теодолит. Головку штатива распологают примерно над знаком, а её верхнюю площадку приводят в горизонтальное положение. Накончники ножек штатива вдавливают в грунт. Теодолит центруют над точкой А и по уровню на алидаде горизонт круга приводят с помощью подъемных винтов ось вращения теодолита в вертикальное положение. На точках В и С, фиксирующих направление, между которыми измеряется угол, устанавливают визирные цели: марки, веха, шпильки. Сетку нитей трубы устанавливают в соответствии со зрением наблюдателя. Для этого трубу наводят на светлый фон небо белую стену, и вращая окулярное кольцо в поле зрения трубы, добиваются четкого изображения сетки нитей. После наведения и попадания в поле зрения трубы визирной цели фиксируют направление, зажимая закрепительные винты алидады и трубы. Вращением фокусирующей кремальеры добиваются резкого изображения визирной цели. Наводящими винтами алидады и трубы совмещают центр сетки с изображением визирной цели. Существует несколько способов измерения углов. Наиболее постой способ совмещение нулей лимба и алидады или «от нуля» в этом случае нуль алидады совмещают с нулем лимба. Алидаду закрепляют оставляя незакрепленным лимб. Трубу наводят на визирную цель и закрепляют лимб. После этого алидаду открепляют наводят трубу на другую визирную цель и закрепляют алидаду. Отсчет на лимбе даст значение измер угла. Как правило отсчеты по лимбу производят дважды.

29 способы измерения горизонтальных углов.

Горизонтальный угол – это ортагональная проекция пространственного угла на горизонтальную плоскость.. Существует несколько способов измерения углов. Наиболее постой способ совмещение нулей лимба и алидады или «от нуля» в этом случае нуль алидады совмещают с нулем лимба. Алидаду закрепляют оставляя незакрепленным лимб. Трубу наводят на визирную цель и закрепляют лимб. После этого алидаду открепляют наводят трубу на другую визирную цель и закрепляют алидаду. Отсчет на лимбе даст значение измер угла. Как правило отсчеты по лимбу производят дважды. Измерение угла при одном положении круга называют полуприемом. Как правило, работу по измерению угла на точке оканчивают полным приемом – измерение при правом и при левом положениях вертикального круга. Более точных результатов можно достичь если измерения выполять несколкими приемами. Результаты измерений записывают в полевой журнал. Из полученных отчетов берут среднее. Разность средних отчетов (П минус Л ) является измеренным значением угла. Расхождение значений измеренного угла в полуприемах не должно апревышать полуторной точности отсчета. Если измерения производят несколькими приемами, лимб между ними переставляют на угол 180 град. 1 способ премов 2 способ круговых приемов. 3 во всех комбинациях 4 повторений.

30 Измерение горизонтальных углов способом приемов

. Существует несколько способов измерения углов. Наиболее постой способ совмещение нулей лимба и алидады или «от нуля» в этом случае нуль алидады совмещают с нулем лимба. Алидаду закрепляют оставляя незакрепленным лимб. Трубу наводят на визирную цель и закрепляют лимб. После этого алидаду открепляют наводят трубу на другую визирную цель и закрепляют алидаду. Отсчет на лимбе даст значение измер угла. Как правило отсчеты по лимбу производят дважды. Измерение угла при одном положении круга называют полуприемом. Как правило, работу по измерению угла на точке оканчивают полным приемом – измерение при правом и при левом положениях вертикального круга. Более точных результатов можно достичь если измерения выполять несколкими приемами. Результаты измерений записывают в полевой журнал. Из полученных отчетов берут среднее. Разность средних отчетов (П минус Л ) является измеренным значением угла. Расхождение значений измеренного угла в полуприемах не должно апревышать полуторной точности отсчета. Если измерения производят несколькими приемами, лимб между ними переставляют на угол 180 град.

31 Теодолит и его устройство

теодолит – угломерный геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных углов. Основные части теодолита – 1 подставка с поъемными винтами. 2 горизонтальный угломерный круг. 3 алидада с колонками. 4 вертикальный круг 5 зрительныя труба 6 цилиндрический уровень 7 подъемные винты 8 кремальерные и наводящие винты 9 кримальера 10 отсчетное устройство.

32 Поверки и юсторовки теодолита.

Выяснение в полевых условиях сохранности взаимного расположения частей теодолитов называют поверками.До начала работы с теодолитом внешним осмотром проверяют его устойчивость на штативе, плавность хода подъемных и наводящих винтов, прочность фиксации вращающихся частей закрепительными винтами. Если теодолит получени с завода, после ремонта, от другого специалиста, до ввода в эксплуатацию выполняют поверки. В процессе поверок удостоверяются в правильном положении осей прибора. Ось UU цилиндрического уровня гориз круга должна быть перпенд оси VV вращения прибора. Теодолит устан на штативе, так чтобы уровень был расположен по направлению двух любых подъемных винтов и, врещая их в различные стороны, приводят пузырек уровня в нуль пункт, затем поворачивают горизонт круг теодолита на 180 град. Если пузырек остался на середине или отклонился не более чем на одно деление- исправен.для устранения енисправности пузырек перемещают исправительными винтами к нуль пункту на одну половину дуги отклонения, подъемными винтами на вторую. После выполнения поверки удостовер, что теодол сохранил рабочее положение. Для этого горизонтальный круг поворачивают на 90 град, приводят пузырек цилиндр уровня на середину и поворачивают гориз круг влюбом направл. Если при различных положения круга относительно подъемных винтов пузырек остался на середине, поверка считается выполненой. Визирная ось PP трубы должна быть перпен оси HH вращения трубы. Вертикальную ось теод приводят в отвесное положение. Для этого сначала устанавливают уровень теод по направлн двух подъемных винтовприводят пузыр на середину. Поворачивают теод на 90 град и вращением третьего подъемного винта приводят пузырек снова на середину. Наводят трубу на удаленную точку закрепляют лимб и берут отсчет а1 по гориз кругу. Отпускают зажимной винт зрительной трубы и переводят требу через зенит берут отсчет а2. если отсчеты а1 и а2 равны илиотличаются не более чем на двойную точность отсчетного устройства теод – исправен. Чтобы устан неисправность из отсчетов а1 и а2 находят средний отсчет а – изображение сместится от вертикальной нити. Снимают с окулярного колена трубы колпачек, ослабляют вертикально расположенные винты и вращением боковых исправ винтов смещают сетку нитей до совпадения перекрестия сетки нитей с точкой визирования. После юстировки закрепляют пинты. Ось HH вращения трубы должна быть перепнд оси VV вращения прибора. Теод устан на раст 8-10 м от стены здания. Вертикальную ось вращения приводят в отвесное положение. Трубу наводят на точку, высоко расположенную на здании, и закрепл горизонт круг. Трубу плавно опускают до горизонт положения. На стене отмечают проекцию точки. Переводят трубу через зенит, опускают закреп винт алидады и снава наводят на туже точку. Поецируют точку на то же уровень и закреп если проекц совпадают теодолит исправен. При работе с наруш соотношением осей выполн следующее. Измерения делают только при двух положениях круга. При подъеме трубы до 30 град и расст до проектируемой точки 20 м допускается несовпадение проекц до 30 мм. За окончательный результат принимают среднее из двух измерений. Вертикальная нить AA сетки зрительной трубы должна быть перпенд оси HH её вращения. Вертикальную ось вращения теод приводят в отвесное положение. На расст 8-10 м закрепляют отвес. Вертикальную нить наводят на отвес. Если вертикальная нить сетки совпадает с нитью отвеса, теодолит исправен. Чтобы исправить соотношение осей, снимают с окулярного колена трубы колпачок, ослабляют исправительные винты сетки и поворачивают диафрагму так, чтобы вертикальная нить сетки нитей совместилась с нитью отвеса.

Источник

Измерение горизонтальных углов

Раздел 2 Угловые и линейные измерений

Теодолиты

Прибор для измерения на местности горизонтальных и вертикальных углов, а также дальномерных расстояний, называется теодолитом.

Согласно ГОСТа теодолиты подразделяются на:

— точные (Т5 и Т2 и их модификации);

— технические (Т30 и его модификации).

Основные части теодолита (рисунок 1):

Зрительная труба крепится на подставках на алидадной части (3).

Вертикальный круг служит для измерения вертикальных углов (4).

Подставка с тремя подъемными винтами (5).

Штатив с крючком для отвеса, площадкой для установки подставки теодолита и становым винтом.

Измерение горизонтальных углов

Все углы измеряются поверенными и отъюстированными теодолитами.

Перед измерением угла необходимо привести теодолит в рабочее положение, т.е., выполнить: центрирование, горизонтирование и установку зрительной трубы по глазу и по предмету.

Измерения угла выполняется строго по методике, соответствующей способу измерения; известно несколько способов измерения горизонтальных углов: это способ отдельного угла (способ приемов), способ круговых приемов и измерение горизонтального угла при ориентированной лимбе.

Способ отдельного угла (способ полного приема) – применяется тогда, когда на точке необходимо измерить угол только между двумя направлениями.

Измерение отдельного угла складывается из следующих действий:

1) при закрепленном лимбе, открепив алидаду наводят перекрестие сетки нитей при «круге лево» (КЛ) на нижнюю часть задней вехи (1) и снимаем отсчет по горизонтальному кругу Л₁;

2) ослабив закрепительный винт алидады и зрительной трубы наводим перекрестие сетки нитей при «круге лево» (КЛ) на нижнюю часть передней вехи (2) и снимаем отсчет по горизонтальному кругу Л₂;

4) переводим трубу через зенит и открепив алидаду и трубу наводим перекрестие сетки нитей при «круге право» (КП) на нижнюю часть задней вехи (1) и снимаем отсчет по горизонтальному кругу П₁;

5) ослабив закрепительный винт алидады и зрительной трубы наводим перекрестие сетки нитей при «круге право» (КП) на нижнюю часть передней вехи (2) и снимаем отсчет по горизонтальному кругу П₂.

Два полуприема, выполненные при КЛ и при КП составляют полный прием.

Вычисление горизонтального угла в полуприемах выполняется следующим образом:

— первый полуприем;

— второй полуприем.

Расхождением углов в полуприемах не должно превышать 2t – двойнойточности прибора.

Если расхождение между вычисленными углами в полуприемах в допуске, то окончательное значение угла вычисляется по формуле:

Запись отсчетов по горизонтальному кругу и вычисление угла производятся в журналах установленной формы.

Таблица 1 – Журнал записи измерений

Номер точки стояния

Номер точки наблюдения

Круг

Горизонтальный круг

Способ круговых приемов. Если с одного пункта наблюдается более двух направлений, то применяют способ круговых приемов. Этим способом углы измеряют двумя приемами с перестановкой горизонтального круга между приемами на 90°.

Для измерения углов этим способом необходимо выполнить следующие операции (рис.2):

1) Одно из направлений, которое нужно отнаблюдать, принимают за начальное. В качестве начального направления выбирают направление на достаточно удаленный пункт с постоянной хорошей видимостью, и желательно, чтобы оно располагалось в первой четверти.

2) Наблюдения начинают при КЛ. При ориентированном и закрепленном лимбе наводят перекрестие сетки нитей зрительной трубы на начальный пункт, снимают отсчет по горизонтальному кругу и записывают его в журнал.

3) Ослабив закрепительный винт алидады и зрительной трубы, наводят трубу по следовательно на все наблюдаемые пункты, алидада при выполнении первого полуприема должна вращаться только по направлению часовой стрелки. Снимают отчеты по горизонтальному кругу и записывают их в журнал.

4) Полуприем заканчивают повторным наведением и отсчетом на начальное направление. Сходимость отчетов при наведении на начальный пункт в начале и в конце полупрема, так называемое замыкание горизонта, является полевым контролем и не должно превышать 2t – двойной точности прибора. Внизу страницы журнала указывают полученную погрешность Δ_Л при замыкании горизонта.

5) Переходят ко второму полуприему. Ослабив закрепительные винты алидады и зрительной трубы, переводят зрительную трубу через зенит и, вращая алидаду против хода часовой стрелки, наводят на начальное направление. Снимают отсчет и записывают в полевой журнал.

6) Наблюдают остальные пункты, но в обратной последовательности, вращая алидаду только против хода часовой стрелки. Запись в журнале производят снизу вверх. Второй полуприем при КП также заканчивают повторным наведением на начальное направление. Внизу страницы журнала снова выписывают полученную погрешность Δ_П замыкания горизонта.

7) кроме контроля по замыканию горизонта прием контролируют еще колебаниями отсчетов при различных кругах на один и тот же пункт (двойной коллимационной погрешностью 2с)

Два полупрема составляют один полный прием.

Второй прием выполняется также, только перед его производством лимб переставляют на 90°.

Таблица 2 – Журнал измерения горизонтальных углов способом круговых приемов

Источник