1. Podaj definicję kąta poziomego.

kątem poziomym(beta) nazywamy kąt dwuścienny utworzony przez dwie płaszczyzny kolimacyjne, czyli pionowe P i Q które przecinają się wzdłuż pionowej osi obrotu alidady i przechodzą przez dane w terenie punkty A i B.

2. Podaj definicję kąta pionowego.

kąt pionowy( horyzontalny-h) kierunku OA jest to mierzony na punkcie O kąt jaki tworzy oś celowa OA z poziomem. Gdy punkt do którego celujemy, leży powyżej poziomu osi celowej, to uważamy że kąt pionowy jest dodatni-oś celowa jest skierowana ku górze. Odwrotnie, kąt pionowy jest ujemny gdy oś celowa jest skierowana ku dołowi.

3. Wymień 3 błędy najbardziej wpływające na pomiar katów poziomych.

-błąd centrowania instrumentu

-błąd nie centrycznego ustawienia sygnałów

-błąd poziomowania instrumentu (szczególnie przy stromych celowych)

4. Wymień błędy przypadkowe przy pomiarze kątów poziomych.

Błędy ustawcze:

-błąd centrowania instrumentu

-błąd nie centrycznego ustawienia sygnałów

Błędy pomiaru:

-błąd celowania

-błąd odczytu limbusa

5. W jaki sposób można obniżyć błąd celowania przy pomiarze kątów?

??

-ustawiając odpowiednią ostrość obrazu oraz krzyża kresek

-wykonując pomiar w korzystnym oświetleniu, podczas sprzyjających warunków atmosferycznych, gdy atmosfera jest przejrzysta

??

6. Do jakich celowych (długich czy krótkich) błędy centrowania mają większy wpływ na wyznaczenie współrzędnych punktów?

-przy krótkich celowych

7. Co to jest błąd miejsca zera przy pomiarze kąta pionowego i jak go uniknąć?

Inaczej błąd indeksu.

W czasie pomiaru kąta pionowego indeks alidady powinien zajmować takie położenie, aby przy poziomej osi celowej odczyty na kole pionowym wynosiły: 100ᵍ w pierwszym położeniu lunety (KL) i 300ᵍ w jej drugim położeniu (KP). Gdy przy pionowej osi instrumentu i poziomej osi celowej w pierwszym położeniu lunety wynosi 100ᵍ00ᶜ +/- x to tę niewielką wartość x nazywamy błędem indeksu.

Kąt zenitalny nie obarczony błędem indeksu obliczmy jako średnią arytmetyczną z odczytów koła poziomego w I i II położeniu lunety zaś sam błąd indeksu możemy obliczyć z połowy różnicy odczytów koła pionowego w I i II położeniu lunety. Błąd ten można usunąć również poprzez rektyfikację.

8. Co to jest kąt zenitalny i jaki jest jego związek z kątem pionowym?

kąt pionowy horyzontalny -h,

kąt zenitalny-z, różni się od kąta horyzontalnego tym iż jest zawarty pomiędzy osią celową a pionem a nie poziomem

zachodzi pomiędzy nimi związek:

w podziale gradowym: z=100ᵍ-h lub h=100ᵍ-z

w podziale stopniowym z=90˚-h lub h=90˚-z

9. Podaj definicję błędów kolimacji i inklinacji w teodolicie.

Inklinacja jest to nieprostopadłość poziomej osi obrotu lunety hh do pionowej osi obrotu instrumentu. Występuje gdy oś celowa hh nie zakreśla płaszczyzny pionowej, lecz skośną, nachyloną do poziomu. Inklinacja i jest to mały kąt zawarty pomiędzy osią obrotu instrumentu w danej chwili a osią idealną-prostopadłą do hh.

Kolimacja jest błędem instrumentalnym występującym w teodolicie przy pomiarze kątów poziomych. Kolimacja występuje wówczas, gdy oś celowa cc nie jest prostopadła do poziomej osi obrotu instrumentu hh, i tworzy z nią kąt 90˚-k ,gdzie k to kolimacja. Błąd ten można usunąć za pomocą rektyfikacji.

10. Wymień błędy teodolitu, które eliminują się przy pomiarze kierunku w dwóch położeniach lunety.

Koło poziome:

-inklinacja

-mimośród alidady

-mimośrodowe położenie osi celowej

Koło pionowe:

-mimośród limbusa koła pionowego

-błąd indeksu

11. Podaj rodzaje pionów używanych do centrowania teodolitu wraz z ich dokładnością

-pion sznurkowy dokładność 1-2cm

(-drążkowy dokładność 0,5-1cm)

-pion optyczny dokładność 1-2mm

-pion laserowy dokładność 1-2mm

12. Wymień sprzęt używany do pomiaru szczegółów metodą domiarów prostokątnych

-taśma stalowa

-ruletka

-węgielnica

-tyczki min.3

13. Jakie elementy geometryczne podlegają pomiarowi przy pomiarze szczegółów metodą biegunową?

Metoda biegunowa przy pomiarze szczegółów polega na pomiarze kierunków i odległości do każdego punktu sytuacyjnego, czyli na określeniu współrzędnych biegunowych tego pktu. Metodę tę stosuje się do pomiaru granic użytków gruntowych. Metoda ta jest także stosowana przy pomiarze sytuacyjno-wysokościowym.

14. Wymień wszystkie błędy instrumentalne teodolitu, których wpływ eliminujemy wyciągając średnią arytmetyczną z wyników pomiaru kata w dwóch położeniach lunety

Inklinacja, mimośród alidady, mimośród osi celowej

15. Wymień trzy rodzaje systemów odczytowych stosowanych w teodolitach.

Elektryczny, koincydencyjny, skalowy

16. Warunki osiowe teodolitu. Rysunek. Objaśnij oznaczenia. (taki rys jest na kartce)

17. Jak należy mierzyć kąt poziomy teodolitem, aby zmniejszyć wpływ błędu podziału limbusa na wynik pomiaru kata?

Tego błędu nie da się usunąć, tylko zmniejszyć. Kąt należy mierzyć w dwóch położeniach lunety, co zwiększa dokładność pomiaru i eliminuje błąd podziału limbusa.

18. Uzasadnij dlaczego długości domiarów prostokątnych do budynków nie mogą przekraczać 25 metrów.

Przedłużenie w stosunku do przedłużanego odcinka nie może być większe niż 2:1. Im krótszy jest odcinek przedłużenia, tym dokładniejszy jest pomiar.

19. Co to są czołówki i dlaczego się je mierzy?

Inaczej miary czołowe, mierzy się je przy domiarach prostokątnych. Stanowią element kontrolny. To długości odcinków pomiędzy kolejnymi punktami konturu

20. Co należy rozumieć pod pojęciem kierunku orientacji w metodzie biegunowej?

Odczyty na limbusie wykonane po wycelowaniu do określonych punktów nazywamy kierunkami. A różnica kierunków daje nam pojedynczy kąt.

21. Jak nazywa się błąd nieprostopadłości osi obrotu teodolitu do osi obrotu lunety?

Błąd inklinacji

22. Co to jest płaszczyzna kolimacyjna (przy pomiarze kąta poziomego)

Płaszczyzna kolimacji to jedna z dwóch pionowych płaszczyzn, które przecinają się wzdłuż pionowej osi obrotu alidady i przechodzą przez dane punkty w terenie. Na tych płaszczyznach zostają utworzone ramiona kąta poziomego.

23. Które z błędów osiowych teodolitu można usunąć poprzez rektyfikację?

Błąd libelli rurkowej „v” oraz błąd libelli pudełkowej

24. Wymienić metody sytuacyjnych pomiarów szczegółów terenowych:

1.Ortogonalna, czyli domiarów prostokątnych - polega na pomiarze rzędnej i odciętej mierzonego punktu sytuacyjnego względem linii, na którą rzutuje się dany punkt przy użyciu przyrządów geodezyjnych (węgielnica).

2.Biegunowa – polega na pomiarze odległości od stanowiska instrumentu do punktu celowania i kierunku (kąta) przy pomocy teodolitu lub stacji pomiarowej,

3.Fotogrametryczna - polega na przetworzeniu danych zarejestrowanych na zdjęciach fotograficznych kamerą fotogrametryczną na punktach osnowy geodezyjnej.

4.Za pomocą technologii GPS

5.Przedłużeń - polega na przedłużaniu konturu sytuacyjnego do przecięcia się z linią pomiarową. Linia pomiarowa na którą przedłuża się mierzone kontury sytuacyjne powinna być zlokalizowana

6.Wcięcie kątowe polega na wyznaczeniu położenia punktu na podstawie pomierzonych kątów w stosunku do punktów o znanym położeniu (bazy wcięcia). W punktach bazy mierzy się kąty poziome,

Wcięcie liniowe polega na wyznaczeniu położenia punktu na podstawie pomierzonych odległości między wyznaczanym punktem, a punktami o znanych współrzędnych (bazy wcięcia),

Wcięcie kątowo - liniowe jest to takie wcięcie, w którym dla określenia położenia punktu podlegają pomiarowi kąty i odległości w punktach bazy wcięcia.

25. Wyrazić wzorem związek między przewagą libelli, a jej promieniem krzywizny.

ł''= 2mm/ R * ro''

ł''- przewaga libelli

R - promień krzywizny

26. Wyrazić czynności konieczne do scentrowania teodolitu.

Centrowanie:

1) Poluzować śruby zaciskowe nóg statywu i wysunąć je na odpowiednią długość po czym ponownie zakręcić śruby.

2) Nad punktem stanowiska rozłożyć statyw(bez wbijania nóg), dbając o poziome i centryczne położenie głowicy statywu oraz przystosowanie jego ustawienia do ukształtowania terenu i wzrostu obserwatora.

3) Ułożyć teodolit na statywie i natychmiast wkręcić śrubę sercową.

4) Skręcić śruby poziomujące spodarki do połowy zakresu.

5) Patrząc przez pion optyczny, ująć oburącz dwie nogi statywu i przemieszczać je dotąd, aż znaczek pionu znajdzie się jak najbliżej centra znaku.

6) Wbić nogi statywu w podłoże.

7) Za pomocą śrub poziomujących nastawić dokładnie znaczek pionu na obraz centra znaku.

8) Doprowadzić pęcherzyk libelli pudełkowej do położenia środkowego poprzez zmianę długości nóg statywu.

9) Skorygować centrowanie pionem optycznym, np. poprzez przesuwanie instrumentu na głowicy statywu po uprzednim poluzowaniu śruby sprzęgającej.

Poziomowanie:

10) Dokładnie spoziomować teodolit za pomocą alidadowej libelli rurkowej. Najpierw ustawić ją równolegle do linii dwóch śrub nastawczych spodarki i ich obrotami w przeciwnych kierunkach doprowadzić pęcherzyk libelli do położenia środkowego. Obrócić alidadę o 90 stopni i ponownie poziomować libellę trzecią śrubą. W razie konieczności czynność ponowić.

11) Poprawić centrowanie, jeśli uległo ono zakłóceniu i sprawdzić poziomowane.

12) Ustawić lunetę w I położeniu (KL).

27. Wymień trzy metody pomiaru kątów poziomych stosowane w geodezji.

-kierunkowa- polega na celowaniu do kolejnych punktów P1,P2,P3..., które wyznaczają pęk prostych wychodzących ze stanowiska S i wykonywaniu w I i II położeniu lunety odczytów kierunków K1,K2,K3,...,a następnie obliczenie kierunków zredukowanych.

Dla celowej do punktu wyjściowego P1 kierunek zredukowany jest równy zero.

-repetycyjna-obecnie rzadko stosowana, opiera się na powtarzaniu pewnych czynności pomiarowych w celu otrzymania na limbusie całkowitej wielokrotności mierzonego kąta beta. Jego jednorazowe odłożenie, polegające na obrocie limbusa sprzęgniętego z alidadą nosi nazwę repetycji.

W ramach pojedynczej repetycji najpierw następuje obrót o kąt beta samej alidady względem nieruchomego limbusa w kierunku tam (w prawo), a następnie obrót obu tych części w kierunku z powrotem(w lewo). Po odłożeniu kąta beta na limbusie r razy(r- liczba repetycji) można obliczyć wartość tego kąta.

-wypełnienia horyzontu-polega na pomiarze sąsiednich kątów utworzonych przez najbliższe dwie celowe. Mierzone kąty mają wspólne ramiona którymi stykają się ze sobą.

28. Która z libel: rurkowa czy pudełkowa jest zazwyczaj dokładniejsza?

Dokładniejsza jest libella rurkowa. Libelle pudełkowe są mniej dokładne, gdyż są niewielkich rozmiarów oraz ze względu na znaczne zakrzywienie powierzchni czaszy kulistej (R około 1m).

29. Które z osi teodolitu powinny być wzajemnie prostopadle, a które równoległe?

Prostopadłe:

-oś libelli alidadowej "l" powinna być prostopadła do osi obrotu instrumentu "v"

-płaszczyzna główna "Q" libelli pudełkowej powinna być prostopadła do osi obrotu instrumentu "v"

-oś celowa lunety "c" powinna być prostopadła do osi obrotu lunety "h"

-oś obrotu lunety "h" powinna być prostopadła do osi obrotu instrumentu "v"

-poprzeczna kreska siatki celowniczej "n1" powinna być prostopadła do osi obrotu instrumentu "v"

Równoległe:

-pionowa część osi celowej pionu optycznego powinna sie pokrywać z osią obrotu instrumentu

-w teodolitach dwuosiowych osie alidady i limbusa powinny się pokrywać

30. Jak sprawdzić czy w instrumencie występuje błąd kolimacji?

Należy określić podwójną wartość kątową 2K błędu kolimacji poprzez wyznaczenie w dwóch położeniach lunety kierunków do tego samego punktu celu. Cel powinien znajdować się na tej samej wysokości co oś obrotu lunety teodolitu, ponieważ przy poziomej lunecie wyników nie zakłóca dodatkowo błąd inklinacji.

31. Pewien kąt pomierzono 16 razy. Błąd średni pojedynczego pomiaru wynosi 8”. Obliczyć błąd średni kąta wyznaczonego jako średnia arytmetyczna z 16 pomiarów.

m = 8" n = 16 M = m/pierw z n = 8"/4 = 2"

32. Opisz w punktach pomiar szczegółów metodą domiarów prostokątnych – podaj sprzęt, technologię pomiaru itp.

Metoda domiarów prostokątnych - polega na rzutowaniu prostokątnym mierzonych szczegółów na osnowę geodezyjną. Sprzęt: węgielnica, 3 tyczki, taśma stalowa,ruletka.

Technika pomiaru:

- zdejmowany punkt sytuacyjny P należy zasygnalizować tyczką

- za pomocą węgielnicy określić i oznaczyć położenie rzutu prostokątnego P’ tego punktu na linię pomiarową AB

- odczytać na rozciągniętej wzdłuż niej taśmie wartość odciętej AP’

- odmierzyć ruletką odcinek PP’

Zasady:

-szkice polowe prowadzi się w skali przybliżonej

-odciętą zapisuje się prostopadle do linii pomiarowej

- miarę punktu początkowego zaznacza się 0,00, kierunek pomiarów strzałką

-jeżeli na jednym domiarze prostokątnym, jest kilka miar, to zapisuje się je prostopadle do kierunku domiaru i ostatnia miarę podkreśla się

-miary czołowe budynku zapisuje się równolegle do linii czołowych

-szkic musi zawierać: tytuł, numer, strzałkę N, podpis wykonawcy, datę

- dane na szkicu nie mogą być przerysowywane

33. Opisz w punktach pomiar szczegółów metodą biegunową– podaj sprzęt, technologię pomiaru itp.

Metoda biegunowa pomiaru sytuacyjnego jest sposobem określania punktów sytuacyjnych, polegającym na bezpośrednim wyznaczeniu ze stanowiska instrumentu domiarów biegunowych. Domiary biegunowe zapisujemy w dzienniku pomiarowym lub rejestruje się automatycznie w pamięci tachimetru. Równocześnie sporządza się szkic polowy.

Sprzęt potrzebny do wykonania pomiaru to teodolit + ruletka lub tachimetr.

Technika pomiaru:

- spoziomowanie instrumentu na punkcie o znanej współrzędnej.

- nawiązanie się na punkt o znanej współrzędnej

- wykonanie drugiego kontrolnego nawiązania na punkt o znanej współrzędnej

- pomiar kąta pionowego i poziomego oraz odległości skośnej do mierzonego szczegółu

- ponowne wykonanie nawiązania po zakończeniu pomiaru szczegółów

Długość celowych do punktu sytuacyjnego zależy od grupy dokładności w jakiej znajduje się mierzony szczegół terenowy.

34. Przykład rachunkowy z obliczania współrzędnych pikiet pomierzonych metodą biegunową – dane: współrzędne punktów nawiązania, pomierzone kierunki i odległości oraz błędu wyznaczania położenia punktu x i y.

35. Opisz błędy występujące przy pomiarze kąta poziomego – z podziałem na błędy instrumentu, spowodowane przez obserwatora, i środowisko.

I. Błędy spowodowane przez niedoskonałość instrumentu:

-paralaksa siatki kresek- obraz rzeczywisty obserwowanego przedmiotu utworzony przez obiektyw nie leży w jednej płaszczyźnie z siatką kresek

-błąd libelli rurkowej "v" -oś libelli alidadowej "l" nie jest prostopadła do osi obrotu instrumentu "v"

-błąd libelli pudełkowej-płaszczyzna główna "Q" libelli pudełkowej nie jest prostopadła do osi obrotu instrumentu "v"

-błąd kolimacji-oś celowa lunety "c" nie jest prostopadła do osi obrotu lunety "h"

-błąd inklinacji-oś obrotu lunety "h" nie jest prostopadła do osi obrotu instrumentu "v"

-mimośród alidady-oś obrotu alidady nie przechodzi przez środek kręgu limbusa, a w teodolitach dwuosiowych osie alidady i limbusa nie pokrywają się

-skręcenie krzyża kresek-poprzeczna kreska siatki celowniczej "n1" nie jest prostopadła do osi obrotu instrumentu "v"

-mimośród osi celowej - nie centryczne osadzenie lunety, czyli oś celowa "c" nie przecina się z osią obrotu instrumentu "v"

-błędy kół podziałowych i odczytowych-podział kręgów i skal jest naniesiony niedokładnie, zaś mikroskopy właściwie nieprecyzyjnie wyjustowane

-błąd indeksu(miejsca zera)- przy spoziomowanej osi celowej odczyt na kole pionowym zenitalnym KL jest różny od 90 stopni, KP jest różny od 270 stopni

II. Błędy spowodowane przez obserwatora:

-błąd odczytu

-błąd celowania

III. Błędy spowodowane przez środowisko:

-błąd centrowania teodolitu nad stanowiskiem

-błąd centrowania sygnału(tyczek)nad punktami celów.

36. W jaki sposób wykonuje się pomiar szczegółów - drzewa. Opis z uzasadnieniem i rysunek schematyczny.

Pomiar sytuacyjny drzewa dotyczy:

-drzew-pomników przyrody;

-pojedynczych drzew w obrębie dróg, ulic, placów itd., których średnica pnia na wysokości 1m wynosi 20cm i więcej.

Pomiar drzewa wykonujemy najczęściej stosując metodę biegunową i tachimetr elektroniczny. Wówczas ustawiamy tyczkę z pryzmatem mimośrodowym tak, aby zasygnalizować poprawną odległość (czyli z boku drzewa-na przedłużeniu osi przechodzącej przez jego środek). Następnie przenosimy tyczkę i ustawiamy ją z przodu na środku drzewa i wykonujemy odczyt kąta poziomego. Rys. na kartce od Kołakowskiej.