Determinarea marimilor topografice cu ajutorul tachimetrului-theodolit "THEO 020 A"

Determinarea marimilor topografice cu ajutorul tachimetrului-theodolit "THEO 020 A"

v    Elemente sau detalii caracteristice. Reprezinta obiectele naturale sau artificiale care se gasesc pe o anumita suprafata de teren: campii, dealuri, munti, paduri, ape, localitati, cai de comunicatii, diguri, canale, poduri etc., individualizand si definind aspectul unui teritoriu.

Puncte caracteristice, sunt acele puncte care definesc detaliile sau elementele caracteristice mentionate, judicios alese ca numar si pozitie(fig. 1), in asa fel incat prin unirea lor(atat in plan orizontal, cat si in plan vertical) sa rezulte, exact sau suficient de exact forma terenului.

Punctele caracteristice se aleg in punctele de schimbare de directie ale conturului detaliului si in punctele de schimbare de declivitate, aceasta operatiune purtand numele de geometrizarea terenului (adica transformarea terenului din punct de vedere geometric).

Fig. 1. Puncte carcateristice

Elementele topografice ale terenului, determina pozitia relativa in spatiu a punctelor caracteristice, putand fi grupate in elemente topografice liniare si unghiulare(fig.2 si 3), definite mai jos, in conformitate cu STAS-urile in vigoare.

Cu ajutorul tachimetrului - theodolit "THEO O2O A", se pot masura direct in teren, urmatoarele elemenete caracteristice: unghiuri orizontale(si orientari), unghiuri verticale si distante orizontale. Trebuie facuta precizarea ca aceste operatii sunt precedate de "punerea in statie a aparatului", operatie cunoscuta din sedinta anterioara.

Masurarea unghiurilor orizontale

In practica masurarii unghiurilor orizontale se cunosc mai multe metode, fiecare aplicandu-se dupa precizia care se urmareste a fi obtinuta. Astfel, se distinge cazul masurarii unui singur unghi o data, sau de mai multe ori si cazul masurarii mai multor unghiuri din acelasi punct, de asemenea o data sau de mai multe ori.

Pentru masuratori obisnuite se aplica metoda simpla sau metoda orientarilor directe, iar pentru masuratori de precizie se aplica metoda repetitiei sau metoda reteratiei:

Metoda simpla, cazul masurarii unui singur unghi. In cazul acestei metode se disting doua procedee: prin diferenta citirilor si cu zerourile in coincidenta pe prima viza.

Procedeul prin diferenta citirior La masurarea unghiului ω, format de directiile SA si SB(fig. 4), se stabileste urmatorul protocol de masurare:

se realizeaza punerea in statie a aparatului, in punctul S;

se pozitioneaza aparatul in pozitia I-a a lunetei(cercul vertical in partea stanga a lunetei);

utilizand miscarea inregistratoare, se puncteaza in A si se inregistreaza citirea pe limb(numita si lectura), in microscopul aparatului; ex. HZ_A = 45^g 82^c 10^cc

Procedeul prin coincidenta zerourilor pe prima viza. In cazul acestei variante, protocolul de masurare cuprinde si operatia de introducere la limb a valorii zero:

se realizeaza punerea in statie a aparatului, in punctul S;

se pozitioneaza aparatul in pozitia I-a a lunetei(cercul vertical in partea stanga a lunetei);

utilizand miscarea inregistratoare, se realizeaza coincidenta dintre valoarea 0^g a limbului si diviziunea 0 a scaritei microscopului;

utilizand clema miscarii generale, se blocheaza valoarea fixata anterior- 0^g 00^c 00^cc;

se puncteaza in A ; HZ_A = 0^g 00^c 00^cc

se deblocheaza miscarea inregistratoare, se roteste aparatul in sens orar(sens topografic) si se puncteaza in B;  HZ_B = 45 ^g 57^c60^c.

se revizeaza punctul A, pentru control, citirea trebuind sa corespunda cu cea initiala;

unghiul orizontal ω, reprezinta tocmai citirea (lectura) HZ_B

Pentru a avea insa un control si totodata posibilitatea obtinerii unei valori mai bune a unghiului, masuratorile vor fi repetate cu luneta in pozitia a II-a(cercul verical in partea dreapta a lunetei), eliminand astfel anumite erori instrumentale. O astfel de masuratoare cu luneta in ambele pozitii  reprezinta o serie.

Masurarea unui unghi cu luneta in ambele pozitii se realizeaza astfel:

se masoara unghiul cu luneta in pozitia intai, cu sau fara zerourile in coincidenta, asa cum s-a prezentat mai sus;

se elibereaza miscarea alidadei fata de limb, se da luneta cap la cap" si se puncteaza cel de-al doilea punct, adica B;

citirea inregistrata va diferi cu aproximativ 200^g, fata de citirea din pozitia I-a;

se revine in sens antiorar spre punctul A, inregistrandu-se citirea.

Penru obtinerea unghiului orizontal, se face mai intai media citirilor, apoi diferenta mediilor:

;

Metoda simpla, cazul masurarii mai multor unghiuri dintr-un punct - metoda turului de orizont(fig.5). Protocolul de masurare cuprinde urmatoarele operatii:

se realizeaza punerea in statie a aparatului, in punctul S;

se pozitioneaza aparatul in pozitia I-a a lunetei(cercul vertical in partea stanga a lunetei);

se alege drept viza de plecare, punctul din turul de orizont cel mai indepartat, care trebuie sa fie clar indicat si perfect vizibil pentru a nu oferi observatorului vreo confuzie(punctul C, fig.5); se puncteaza si se inregistreaza lectura de pornire: .

parcurgand sensul de lucru topografic(orar), se puncteaza toate celelalte puncte din turul de orizont D, E,  etc, pana la viza de plecare C, pe care se face controlul;

la birou se prelucreaza datele, modul de prelucrare prezentandu-se intr-o alta lucrare.

Metoda orientarilor directe

Metoda consta in a masura unghiurile fata de o directie de origine, in sensul acelor unui ceasornic. Directia de origine poate fi o directie oarecare, directia nordului magnetic sua directia nordului geografic, unghiul masurat fiind numit orientare.

Determinarea orientarii aparatului cu busola consta in urmatoarea succesiune de operatii de teren(fig.6):

se roteste aparatul pana ce acul busolei indica directia nord; se blocheaza aparatul, dupa caz, actionandu-se si asupra miscarii micrometrice; in aceasta pozitie aparatul este orientat, adica luneta aparatului se afla pe directia nordului magnetic;

se masoara orientarea laturii SA, facandu-se punctarea punctului A si citirea in microscop; HZ_A= θ_SA = 125^g43^c70^cc.

Orientarea aparatului pe o directie cunoscuta se face numai cand se cunoaste orientarea unei directii din coordonatele absolute plane ale punctelor ce definesc directia cunoscuta, parcurgandu-se urmatoarele etape:

se stationeaza cu aparatul in unul din cele doua puncte cunoscute ale directiei date;

se realizeaza punerea in statie a aparatului

cu ajutorul miscarii inregistratoare se fixeza in microscop marimea orientarii cunoscute, dupa care alidada se blocheaza(se trece pe miscarea  neinregistratoare sau generala);

cu limbul deblocat, aparatul se roteste pana ce se puncteaza al doilea punct cunoscut, situatie in care aparatul este orientat, adica este pe directia nord;

cu miscarea inregistratoare se vizeaza toate celelalte puncte din turul de orizont, lecturile(citirile) facute la cercul orizontal reprezentand orientari.

Masurarea unghiurilor verticale

Asa cum s-a aratat mai sus unghiul vertical este unghiul format de de viza la punctul ce trebuie determinat si proiectia acestei vize in planul orizontal.

Pentru masurarea unghiurilor verticale cu ajutorul tachimetrului -theodolit THEO 020 A, trebuie reamintit faptul ca la acest aparat diametrul 0^g - 200^g se afla pe verticala, deci in microscop se va inregistra complementul unghiului vertical si anume unghiul zenital.

La masurarea unghiului in teren se stabileste urmatorul protocol de lucru(fig. 7):

- citirea unghiului zenital(Cz), in microscop;

- calculul unghiului vertical: α = 100^g- Cz;

Pentru cresterea preciziei de masurare si pentru a elimina anumite erori instrumentale, masuratorile se repeta si din pozitia a II- a lunetei(cercul vertical in partea dreapta a lunetei, caz in care toate operatiile sus amintite se reiau, prin urmare spre acelasi punct vor fi inregistrate doua citiri zenitale; valoarea citirii in pozitia a II-a va reprezenta complementul unghiului citit in pozitia I-a, la 400^g, sau poate sa fie acceptata o diferenta ce se incadreaza in tolerantele admisibile.

Ex: 99^g45^c 60^cc;  300^g54^c 50^cc;

Unghiul zenital final va reprezenta media celor doua citiri, in cele doua pozitii ale lunetei:

=99^g45^c55^cc

Nota: in cazul in care inaltimea Iap, este obturata de un obstacol, protocolul de masurare va cuprinde urmatoarele etape de lucru:

instalarea aparatului in unul din extremitatile aliniamentului, de exemplu in punctul A;

masurarea inaltimii aparatului(Iap);

vizarea pe mira asezata in pozitie verticala, in punctul B, la inaltimea semnalului, cu firul nivelor - firul reticular orizontal(C_m), in pozitia I-a lunetei;

- citirea unghiului zenital(Cz), in microscop, la inaltimea semnalului;

- masurarea distantei orizontale dintre puncteD_oAB;

- calculul unghiului vertical: α = ;

Masurarea distantelor indirect - metoda stadimetrica

Pentru masurarea stadimetrica a distantelor cu ajutorul tachimetrului - theodolit "THEO 020 A", trebuie reamintite trasaturile de pe placa reticul, firele reticulare si firele stadimetrice(fig.8) si   mira (stadia).

Mirele sau stadiile(fig.8) sunt rigle de lemn gradate de obicei in cm, grupati in decimetri. Gradatiile centimetrice si decimetrice sunt vopsite in culoare neagra si rosie, alternand cu fondul alb.

Tehnica masurarii stadimetrice a distantelor

Modul de masurare a distantei orizontale dintre doua puncte, prezentat in figura, comporta urmatoarele operatii:

- punerea in statie a aparatului, in punctul A;

masurarea inaltimii aparatului(Iap);

- vizarea pe mira asezata in pozitie verticala, in punctul B, la inaltimea aparatului, cu firul nivelor - firul reticular orizontal(C_m), in pozitia I-a lunetei;

- citirea pe mira la firele stadimetrice( sus si jos), in metri;

- citirea unghiului zenital(Cz).

Distanta orizontala se va calcula cu relatia:

D = K . N . cos² α, in care:

K = este constanta stadimetrica , 100, pentru THEO 020 A";

N = diferenta dintre citirea de sus si de jos pe mira la firele stadimetrice, in m H = Cs-Cj;

este unghiul vertical; α = 100^g- Cz