Białystok, dn. 08.05.2014 r.

Politechnika Białostocka

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska

Zakład Informacji Przestrzennej

Przedmiot: Geodezja i kartografia

Operat techniczny nr 1/2014

Jakub Gregorczuk

Kierunek: Gospodarka Przestrzenna

Grupa Ps 1

1

SPIS TREŚCI:

Strona tytułowa 1

Spis treści 2

I. Pomiary kątowe 3

1. Sprzęt pomiarowy 3

2. Czynności na stanowisku pomiarowym 3

3. Metody pomiarów kąta 4

4. Dziennik pomiarów kątów poziomych 5

5. Dziennik pomiarów kątów pionowych 6

II. Pomiary wysokościowe 7

A. Niwelacja geometryczna 7

1. Sprzęt pomiarowy 7

2. Sposoby wykonywania niwelacji geometrycznej 8

3. Dziennik niwelacji „ze środka” 9

4. Dziennik niwelacji „w przód” 10

B. Niwelacja trygonometryczna 11

1. Niwelacja trygonometryczna 11

2. Dziennik pomiarów metodą niwelacji trygonometrycznej 12

Strona końcowa 13

2

I. POMIARY KĄTOWE

1. Sprzęt pomiarowy - pomiary wykonano teodolitem (model Theo 080A). Urządzenie to

służy do pomiaru kątów poziomych i pionowych i do poziomego pomiaru odległości.

BUDOWA TEODOLITU:

1. Spodarka

2. Śruby poziomujące

3. Płytka sprężynująca

4. Śruba dociskowa

5. Pion optyczny

6. Okular pionu optycznego

7. Alidada

8. Limbus

9. Sprzęg repetencyjny

10. Libella alidadowa

11. Libella okrągła

12. Leniwka alidady

13. Zacisk alidady

14. Zacisk lunety

15. Leniwka lunety

16. Dźwigary

17. Krąg pionowy 22. Pierścień ogniskujący

18. Celownik kolimatorowy 23. Lunetka systemu odczytowego

19. Luneta 24. Okular lunetki systemu odczytowego

20. Obiektyw lunety 25. Lusterko oświetlające system odczytowy

21. Obiektyw lunety 26. Przełącznik kręgu poziomego i pionowego

2. Czynności na stanowisku pomiarowym :

1. Sprzęgamy spodarkę z alidadą i skręcamy instrument ze statywem.

2. Ustawiamy statyw nad punktem - centrujemy instrument i poziomujemy, aby

znaczek centrujący znajdował się na środku punktu geodezyjnego oraz instrument

był spoziomowany.

Aby dokonać pomiaru:

3. Celujemy na punkt - robimy to obracając alidadę wokół osi przy użyciu

celownika zgrubnego. Gdy naprowadzimy na cel, sprawdzamy widoczność obrazu przez lunetę. Za pomocą pokrętła na okularze ustawiamy ostrość widzenia obrazu oraz ostrość krzyża kresek.

4. Jeśli obraz jest już widoczny, blokujemy alidadę i lunetę zaciskami. Używając obu

leniwek ustawiamy środek krzyża kresek na punkt celu.

5. W okularze mikroskopu odczytowego obserwujemy powiększony obraz podziału

limbusa (na tle wskaźnika odczytu). Odpowiednio nachylając i skręcając lusterko

ustawiamy oświetlenie, celem uwyraźnienia odczytu. W tym momencie należy

także ostrość podziałów wskaźnika odczytu oraz limbusa odpowiednio obracając

pierścień soczewki znajdującej się na zakończeniu okularu obiektywu.

6. Dokonujemy odczytu. Wynik zapisujemy w dzienniku pomiarowym.

7. Celem wyeliminowania błędu robimy pomiar kierunku na cel pierwszy w dwóch

położeniach lunety. Analogicznie postępujemy w przypadku drugiego celu i z

różnic uśrednionych kierunków wyznaczamy kąt.

3

3. Metody pomiarów kąta:

a) metoda pojedynczego pomiaru kąta(inaczej: pomiar zwykły, pomiar jednego

kąta) - pomiar jednego kąta poziomego z jednego stanowiska pomiarowego.

Najczęściej stosowana metoda w pomiarach poligonów i ciągów sytuacyjnych.

Pomiar kąta wykonujemy w obu położeniach lunety.

Przebieg pomiaru kąta:

1. Wycentrowanie i wypoziomowanie teodolitu.

2. Nakierowanie lunety na cel lewy, odczyt i zapis wartości kąta;

3. Nakierowanie lunety na cel prawy, odczyt i zapis wartości kąta;

4. Obrócenie lunety przez zenit w II położenie;

5. Nakierowanie lunety na cel lewy, odczyt i zapis wartości kąta;

6. Nakierowanie lunety na cel prawy, odczyt i zapis wartości kąta;

7. Obliczenie różnicy średnich wartości dla wartości mierzonego kąta.

b) metoda kierunkowa pomiaru kąta - polega ona na celowaniu do kolejnych punktów, które wyznaczają pęk prostych, wychodzących ze stanowiska i wykonaniu odczytów kierunków dla tych samych punktów oraz określeniu kierunków zredukowanych do celowej punktu wyjściowego. Metoda ta jest wykorzystywana w pomiarach niewymagających najwyższej dokładności określania kątów.

Przebieg pomiaru kąta:

1. Wycentrowanie i wypoziomowanie teodolitu. 2. Ustawienie lunety w taki sposób, aby wartość odczytanego kąta była jak najbliższa 3. Naciśnięcie przycisku sprzęgającego limbus z alidadą. 4. Nakierowanie lunety na cel lewy, odczyt i zapis wartości kąta. 5. Zwolnienie przycisku sprzęgającego limbus z alidadą. 6. Nakierowanie lunety na cele kolejne, odczyty i zapisy wartości kątów. 7. Obliczenie średnich wartości kierunków zredukowanych.

4

5. Dziennik pomiarów kątów pionowych.

Nr stanowiska: 3.

Cel nr 21

a) kąt zenitalny

b) błąd miejsca zero

c) kąt horyzontalny

d) kontrola obliczeń

Cel nr 12

a) kąt zenitalny

b) błąd miejsca zero

c) kąt horyzontalny

d) kontrola obliczeń

6

II. POMIARY WYSOKOŚCIOWE

A. NIWELACJA GEOMETRYCZNA

1. Sprzęt pomiarowy:

- łata niwelacyjna (geodezyjna) - przyrząd geodezyjny stosowany w niwelacji. Na przedniej stronie łaty naniesiony jest podział - grafika wykonana w kontrastowych kolorach umożliwiająca odczytanie odległości od stopy łaty do osi celowej niwelatora.

- statyw

- niwelator - instrument geodezyjny umożliwiający pomiar różnicy wysokości (niwelacji) pomiędzy punktami terenowymi (w naszych pracach użyty model Sokkia).

a) podział niwelatorów

• libellowe - przestarzałej konstrukcji, praktycznie już nie wykorzystywane, przed wykonaniem każdego pojedynczego odczytu z łaty należy dodatkowo poziomować oś celową lunety przy użyciu libelli kolimacyjnej;

• automatyczne (samopoziomujące) - obecnie bardzo powszechne, wyposażone w automatyczny kompensator osi celowej zamiast ręcznie obsługiwanej libelli niwelacyjnej;

• laserowe - realizujące oś poziomą poprzez wysyłanie widzialnej wiązki laserowej, w wersji rotacyjnej - wirujący promień lasera realizuje w przestrzeni powierzchnię poziomą;

• kodowe (cyfrowe) - umożliwiające automatyczne wykonanie odczytu ze specjalnych łat z kodem kreskowym.

b) budowa

• spodarka - dolny, nieruchomy, trójkątny lub okrągły element, zawierający trzy gniazda śrub ustawczych i tuleję, w której obraca się oś alidady; spodarka jest przykręcana do statywu przy pomocy śruby sercowej;

• alidada - część ruchoma, obracająca się względem spodarki

• luneta - składająca się z obiektywu, wewnętrznej soczewki ogniskującej, płytki ogniskowej, na której znajduje się celowniczy krzyż kresek oraz z okularu;

• libella niwelacyjna (rurkowa) - o przewadze 25 do 30;

• libella okrągła - o przewadze 10', mocowana na alidadzie

7

2. Sposoby wykonywania niwelacji geometrycznej

a) niwelacja „ze środka”

Pomiar różnicy wysokości odbywa się z niwelatorem ustawionym w dowolnym punkcie symetralnej odcinka łączącego dwie łaty niwelacyjne. W niwelacji ze środka szalenie ważne jest ustawienie niwelatora w równej odległości od obu łat niwelacyjnych. Odległości te nie muszą być jak najkrótsze.

Czynności wykonywane podczas niwelacji „ze środka”:

1. Ustawienie niwelatora pośrodku niwelowanego odcinka o (jego max. długość to 100m) , tak aby celowe były sobie równe z dokładnością do 1m.

2. Wykonanie odczytu z łaty wstecz, następnie odczytu w przód.

3. Zmiana wysokości instrumentu.

4. Wykonanie odczytu w przód, następnie odczytu wstecz.

5. Bieżąca kontrola różnic wysokości.

b) niwelacja „w przód”

Polega na tym, że dokonujemy pomiaru różnicy wysokości z niwelatorem ustawionym nad punktem o znanej nam wysokości.

Czynności wykonywane podczas niwelacji „w przód”:

1. Ustawienie niwelatora na jednym z dwóch punktów np.A (tych, gdzie będziemy wyznaczać różnicę wysokości), a na drugim ustawiamy łatę niwelacyjną.

2. Wykonanie odczytu na łacie oraz zmierzenie wysokości osi celowej niwelatora nad poziomem punktu A, tj. ustawiamy łatę niwelacyjną na punkcie A i odczytujemy na niej odległości do poziomu osi celowej.

8

3. Dziennik niwelacji „ze środka”

Nr stanowiska: 2.

4. Dziennik niwelacji „w przód”

Nr stanowiska: 2.

- wysokość stanowiska h_st=50+2=52 - wysokość instrumentu i=1,63 - odczyty z łaty:

Cel 1: ściana - 0321 Cel 2: ławka - 0893 Cel 3: parapet - 0757 Cel 4: podłoga - 1635

Nr stanowiska	Nr celu	Wys. Instrum.	Odczyt z łaty	Wys. Punktu
2	1	1,63	0321	53,31
			2		0893	52,74
			3		0757	52,87
			4		1635	52,00

h₁=52+1,63-0,321=53,309~53,31

h₂=52+1,63-0,893=52,737~52,74

h₃=52+1,63-0,757=52,873~52,87

h₄=52+1,63-1,635=51,99~52,00

10

B. NIWELACJA TRYGONOMETRYCZNA

1. Niwelacja trygonometryczna

Pomiar różnic wysokości punktów wykonywany na podstawie pomierzonych odległości poziomych oraz kątów pionowych. Polega na wyznaczeniu różnicy wysokości między dwoma punktami terenowymi korzystając z zasad trygonometrii. Do wyznaczenia różnicy wysokości należy dokonać pomiaru długości poziomej między punktami terenowymi, kąta pochylenia odcinka zawartego między punktami terenowymi.

Minimalne wymagania dokładnościowe wykonywania niwelacji trygonometrycznej:

• pomiar odległości z błędem średnim ≤ 0,01 m

• pomiar kąta pionowego z błędem średnim ≤ 0,0030 ^g

Minimalne wymagania dokładnościowe wykonywania niwelacji trygonometrycznej przy zakładaniu osnowy pomiarowej:

• długość celowych ≤ 250 m

• błąd pomiaru wysokości instrumentu oraz lustra ≤ 0,002 m

11

2. Dziennik pomiarów metodą niwelacji trygonometrycznej

Nr stanowiska: 2.

Nr celu	I poł. lunety	II poł. lunety	Kąt zenitalny	α	hpkt
13	94^g07^c08^cc	305^g87^c00^cc	94^g10^c04^cc	5^g89^c96^cc	54,35
22	91^g61^c30^cc	308^g32^c50^cc	91^g64^c40^cc	8^g35^c60^cc	54,29

Wysokość instrumentu i=1,63m

Wysokość stanowiska h_A=50+2=52m

h₁₃=7,75 x tg(5,8996^g) = 0,72

h₂₂=4,98 x tg(8,356^g)= 0,66

H₁₃=52+1,63+0,72= 54,35m

H₂₂=52+1,63+0,66= 54,29m

12

Operat zawiera 13 stron ponumerowanych i spiętych.

13

---