Подсчет объемов теодолитом

Доброго всем время суток.
Начну с того, что геодезист и маркшейдер я лишь по документам – знаний явно нехватает.
Тружусь я маркшейдером на заводе железобетонных конструкций, в данный момент потребовалось узнать объемы инертных материалов на складах. Так как лицензии на маркшейдерские работы, а равно как и опыта выполнения оных не имеется – все измерения будут носить учебно-познавательный характер. Из приборов имеются: теодолит 3Т2КП (завтра должен придти с поверки), нивелир 3Н-5Л, нивелирная рейка- названия незнаю (алюминиевый прямоугольный короб шириной около 100 мм, толщиной 25-30 мм), заказал телескопическую нивелирную рейку TS3M. Из программного обеспечения: AutoCAD 08 и простые навески на него, демо-версия Pythagoras и куча бесплатных геодезических калькуляторов.
Склад инертных представляет собой неправильной формы кучу щебня и гравия различных фракций без четких границ между фракциями, выстой около 15 м, шириной 30-40 м, длинной около 150м. Определить объем попытаюсь при помощи тахеометрической съемки теодолитом и нивелирной рейкой, используя тригонометрическое нивелирование, с последующей обработкой в AutoCAD и Pythagoras.

Программу работ я себе наметил следующую:
1. Выбрал четыре точки с которых могу охватить весь склад. Две из них – эстакады комплексов дробления, высотой 20 м, третья точка находится на поверхности земли, четвертая – штабель дорожных плит. Так как ни планового ни высотного обоснования на данный район не имеется – буду использовать условную систему координат. За «0» координат и высоты приму параметры первой точки.
2. Непосредственно съемка. Так как буссоли в комплекте с теодолитом нет и направление магнитного меридиана узнать нет возможности, исходное «нулевое» направление придется брать от какого либо ориетира видимого со всех четырех точек.
3. Встав на первую точку «Т1» выставляю «0» лимба горизонтального круга на ориентир и по порядку снимаю горизонтальный и вертикальный углы, определяю наклонное расстояние (по нитяному дальномеру) точки «Т2» и съемочных пикетов, записываю в журнал и веду абрис. Намечаю 2-3 пикета которые можно будет отснять с «Т2».
4. Ставлю теодолит на «Т2», наблюдаю «Т1», вывожу «0» на неё и повторяю остальные действия п.3.
5. На следующих станциях повторяю действия п.4, с условием отснять с «Т4» «Т1». Съемки каждой станции провожу полным приемом.
6. Имея абрис с номерами точек основания и вершины, а так же журнал тахеометрической съемки скорее всего в экселе считаю горизонтальное проложение и превышение каждого пикета и точки, возможно уравняю ход созданный из точек Т1, Т2, Т3, Т4 найдя их координаты. Далее из каждой точки внесенной в AutoCAD отложу известные горизонтальные углы и вычисленные проложения, после чего подпишу высоты всех пикетов.
7. Далее следует экспорт dfx файла с облаком точек и импорт его в Pythagoras, где надеюсь вычислить объем.

Понимаю что с тахеометром и нормальным ПО выполнить данную работу труда не составит – но кризис помешал моему руководству приобрести оборудование, потому выхожу из положения как могу.

Извиняюсь за чрезмерную подробность описания и возможно некоторую путаницу в терминах. А так же то, что задаю вопрос не совсем связанный с четкой геодезической а не маркшейдерской направленностью форума, но спросить просто напросто больше не у кого. .
Инструкции по тахеометрической съемке и маркшейдерскому учету полезных ископаемых я читал и вроде достаточно вдумчиво, просто мне необходимо подтверждение и критика моим мыслям, а сделать это могут лишь люди имеющие опыт – которого, повторюсь у меня нет.

P.S Спасибо заранее за ответы!!!

 

На ориентир 0 выставлять не обязательно, ибо не план же строишь. Можно выставить 0 на предидущую станцию.
Не забывай, что на отчеты с рейки нужно водить поправку - sin вертикального угла.
Если не считал раньше теодолитные ходы, наверное проще отстроить всё в Автокаде, зафиксировать в отдельные блоки наблюдения с каждой станции ну и подвигать их покрутить, чтоб увязывались более менее. не ахти там точность нужна.
Если нужна помошь в расчетах, пиши в личку, склепаю тебе файл в Excell как-нить :)
Ну а в остальном пробелов особенных не вижу. Для грубых расчетов +- пару кубов вполне пойдет. Если нужно точнее, скажи начальству чтоб нанимал геодезистов. Не думаю что выйдет очень дорого.

 

Чего-то я не понял??? Давно конечно, еще на практике в универе, теодолитом делал съемку, однако не помню, да и главное не понимаю, что это за поправка такая??? для чего она??????????
Если речь про измеренное наклонное расстояние по нитяному дальномеру, то там вроде формула s=Dcos^2V, где D- наклонное расстояние, измеряемое по нит дальномеру, а V- вертикальный угол, далее уже можно вычислять превышения пикетных точек над точкой стояния h=s*tgV...вот как то так...

 

-Если речь идёт о поправке по высоте за кривизну Земли и рефракцию то её учитывать не нужно, конечно если расстояние до пикетов у тебя менее 250м!
-Чтобы объёмчик по-точнее посчитать пикеты давай почащще
-Насчёт ориентира верно сказано - общий не нужен, главное между собой точки хода увяжи в условке: между первыми двумя Y по нулям поставишь, а по X расстояние между ними
-Нулём пусть будет точка на пов. земли, потому как не желательно чтобы отметочки в минус убежали
-Объём можно посчитать и в AutoCAD если массив выкинутых тобой точек SOLIDом сделаешь, потому как AutoCAD по определению является 3D.

Написал всё красиво, аж захотелось с теодолитом побегать, удачи!

 

Прежде всего – высокоточный теодолит (3Т2КП ) не самый лучший инструмент для тахеометрической съемки. Наличие микрометра осложняет быстрое взятие отсчетов по горизонтальному и вертикальному кругу. Измеряется не вертикальный угол а «зенитное расстояние». Но, я понимаю: «чем богаты–тому и рады».
Мне тяжело судить по Вашему описанию о расстояниях между точками съемочного обоснования, но, судя по размерам штабеля, тахеометрическим ходом здесь не обойтись. Нужно первоначально проложить теодолитный ход по ТСО (точка съемочного обоснования) с измерением расстояний рулеткой, определением отметок нивелиром и уравниванием результатов измерений.
Работать можно в условной системе координат и высот. Условную систему высот возможно применять в тех случаях, когда по отметкам периметра штабеля формируется плоское основание для дальнейших вычислений. Система координат на вычисление объема никак не влияет.
Если существует съемка основания штабеля, то следует пользоваться отметками реперов, используемых ранее, и работать в прежней системе координат.
В дальнейшем я буду рассматривать порядок работ в условной системе координат, основываясь на размерах Вашего штабеля.
Первой точке съемочного обоснования присваиваются координаты Х=200.000 У=500.000, так в дальнейшем удобнее ориентироваться в числовых величинах координат без отрицательных значений.
Вторая точка обоснования получает координаты Х=200.000 У=500.000±расстояние между ними и соответственно дирекционное направление 90º или 270º.

1. Установив теодолит на первой точке, и измерив его высоту, ориентируетесь на вторую и берете отсчет по горизонтальному кругу. Выставлять отсчет в нуль не обязательно, но удобно на несколько минут больше 0.
2. Выполняете набор пикетов, ориентируясь на характерные точки рельефа (вершина, седловина, бровка, подошва, граница, не ярко выраженные перегибы рельефа), расстояния между соседними пикетами, при съемке 1:500, должно быть около 15 метров. Для быстроты работы, при определенном навыке, порядок отсчетов по рейке может быть следующий: наведение вертикальной нити на край рейки и отсчеты по дальномерным нитям, значение вертикального угла изменяется только в случае, когда невозможно взять отсчеты по дальномеру. Этим сокращается время на запись значения вертикального угла. После взятия отсчетов по дальномерным нитям, даете отмашку речнику. Пока он переходит на следующий пикет, записываете значения горизонтального и вертикального углов. В конце набора пикетов берете отсчет на точку начального ориентирования, для исключения грубых ошибок начальных отсчетов и возможных грубых смещений штатива.
3. На точке 2 ориентируетесь на точку 1 и повторяете все выше изложенное.

Все измерения можно проводить при одном круге, предварительно определив место нуля (в Вашем случае место зенита) теодолита. Приветствуется, взятие 2-3-х контурных пикетов с двух ТСО. Не желательны вертикальные углы больше или меньше 30 градусов. Не желательны расстояния до пикетов более 70-80 м.
При дальнейшей обработке съемки, и получения координат пикетов, воспользуетесь готовыми программами или создайте свою.
Исходить нужно из того, что:
высота визирования есть среднее между отсчетами по верхней и нижней дальномерным нитям;
горизонтальный угол есть отсчет на пикет минус отсчет начального направления;
вертикальный угол есть отсчет по вертикальному кругу с поправкой за место нуля;
горизонтальное проложение при отсчетах на вертикально стоящую рейку равно (разности отсчетов в мм)/10*Cos(вертикального угла)* Cos(вертикального угла), то есть косинус в квадрате;
превышение равно - классическое, то есть Tg(вертикального угла)*(горизонтальное проложение), или (половинная разность отсчетов)*Sin(двойного вертикального угла) ну и конечно + высота инструмента – высота визирования.
Полученные координаты и отметки точек можно сразу загрузить в «Пифагор». Там создать ЦММ и подсчитать объем.
Не зная формы штабеля, прикидываю по размерам, там 50-60 тысяч кубов, погрешность 1-3% при качественной съемке.
С уважением, Александр.

 

Где ошибка в расчетах?
А поскольку в теодалитах угол обычно зенитный, то cos становится sin.
Почему у вас в формуле 2V? Зачем удвойнять угол?
Одно дело скатать формулу из учебника, другое самому в ней разобраться. А потом уже высказываться о грамотности.

 

Да поправка на наклонное расстояние, как на рисунке, учитывая, что что наблюдаемый угол зенитный. Неужели не понятно? Вы разжевываете про горизонтальные и вертикальные расстояния. А я про наклонные. Вот и вся разница. Сообразить способны, грамотеи?

 

Коментировать не буду, так как нечего...

 

Спокойнее братцы, не корову же делите!
Просто видимо тахеометры нам проветрили головы от формул по которым теперь они за нас считают. А у кого-то их в голове может быть никогда и не было. (шутка).
У Gero вон уже sin (90-V)=Cos^2 V А если на калькуляторе?

Ни фига не понятно. При чем тут зенитный? Поправки за приведение дальномерного расстояния (измеренного по вертикальной рейке нитяным дальномером) ОДИНАКОВЫ и при измерении зенитных углов и при измерении углов наклона. Где sin где Cos объяснять не надо.
На вашем же рисунке, как я понял, изображена схема обосновывающая необходимость введение поправки за неперпендикулярность визирного луча к рейке при измерениях наклонного расстояния нитяным дальномером. Правильная схема! Если бы вы развивали эту мысль дальше, то вывели бы эту самую формулу, что привел Gero:
s=Dcos^2V, где D- наклонное расстояние, измеряемое по нит дальномеру, а V- вертикальный угол. Вот этот cos^2V (cos в квадратеV) как раз и вводит эту поправку в наклонное расстояние при вычислении горизонтального проложения (смотрите свою схему).
А формула приведенная Sh_Alex: превышение h=0.5Dsin2v - учитывает эту поправку и при вычислении превышения.
При этом, отсчет по дальномерным нитям должен делаться в том же положении трубы при котором отсчитывался угол наклона.

 

Анатолий
Вот я и пытаюсь обьяснить что в вышесказанном мной ошибки не было. Просто был подход с другой стороны. Я же не спорю с выложеными формулами, но мне обидно когда меня называют неграмотным за мой подход.
Дискуссиа кстати для автора должан быть полезной, поскольку он обратит внимание окуда будет вестись отчет вертикальных углов, а не тупо будет вводить данные в предоставленую формулу. Ваша формула-то для вертикальных углов от горизонта...

 

Ага. У нас как-то уж так принято, - называть углы от Горизонта - вертикальными углами или углами наклона, а углы от Зенита - Зенитными расстояниями или "Зенитками".
Да и теодолиты с оцифровкой Верт.Круга от Зенита в прикладную геодезию, т.е. на стройку, попадают редко и скорее по недоразумению.
И не расстраивайтесь сильно за "неграмотного", - это просто у нас такая культура ведения дискуссий.
А тема конечно полезна, - для того и пишем.

 

Это ли не спор был??

Приведите мою цитату, где я назвал вас неграмотным!!????????????

 

О! убрали "неграмотный" Хотя про апломб могли-бы и оставить :)

Gero, не про вас разговор. Не обижайтесь ;)

 

Добрый вечер.
Огромное вам всем спасибо! Ох как я жалею что три года назад прогуливал геодезию в институте, заново все изучать ох как трудно.
Дискуссия разгоревшаяся на этой страничке, после нескольких вдумчивых перечитываний помогла уяснить, что имеющийся 3Т2КП действительно измеряет зенитные расстояния, а не горизонтальные углы. А я так долго не мог понять – почему в инструкции по эксплуатации к прибору, место нуля называется местом зенита (если конечно я ничего не путаю, с собой нет данного мануала). Хотя в общем то отчетливо понимал, что отсчет ведется от зенита, а не от горизонта, как в 2Т30П которыми я пользовался на курсах и еще буду пользоваться летом на сессии в институте.
Абсолютно согласен с Sh_Alex, что работать мне было бы проще с 2Т30П – он прост и понятен, а в 3Т2КП есть детали суть которых мне совершенно непонятна (например небольшой рычажок под колиматорным визиром, перемещающийся в горизонтальной плоскости, которого нет на рисунке в инструкции).
Теперь дальше – про расстояния от ТСО до пикетов и между пикетами я уяснил, но вот про проходку хода и вычисление отметок нивелиром есть некоторые сомнения. Что нужно пройти теодолитный ход и впоследствии его уравнять согласен – но я хотел сделать это во время съёмки. Т.е. устанавливая теодолит на точке измерять полным приемом вертикальные углы и проводить тригонометрическое нивелирование в прямом и обратном направлениях.
Так как три точки съемочного обоснования находятся на значительной высоте от уровня земли (больше чем мои три метра рейки) от технического нивелирования придется отказаться.
Кстати по этому поводу созрел вопрос – а правильно ли, что я использую точки ТСО на значительной, 15-20м от уровня земли высоте? На курсах преподаватель говорил, что возможно точки ТСО располагать на вершине штабеля – технически это вполне возможно, площадка спланирована бульдозером, но меня все равно гложат сомнения – а можно ли так делать?
По формулам расчета, используя «горизонтальный угол» тоже все ясно, они есть и в лекциях и в учебнике и в методичках. Но! Наверное я задам совсем глупый вопрос, но ответ на него сформировавшийся в моей неразумной голове не получил подтверждения в ваших постах. Значит ли, что полученные мной зенитные расстояния я должен перевести в горизонтальные углы: 90-υ±MZ(место зенита), так?

Естественно расстояния, превышения и координаты вручную я считать не буду – вчера познакомился с RGS, пол вечера экспериментировал и был приятно удивлен, в ней похоже можно обсчитать ход, вычислить координаты и экспортировать их сразу в формат dxf.

Ну и напоследок посетую на злых и ленивых дяденек, которые делали мне поверку теодолита. Получив вчера прибор решил посмотреть, а как же в идеале должен быть настроен теодолит. В итоге при горизонтировании прибора, проведя поверку цилиндрического уровня обнаружил, что оный врет на пол деления или если верить надписи на нем: 2мм=15", то бишь на 7,5" – для моей работы если я правильно помню – мелочь, но неприятно. Круглый уровень врет на одно деление. Колиматорные визиры подвирают где то на пол метра от точки визирования, на расстоянии около 40 м. Коллимационная ошибка так же колеблется от 5" до 15", делал пять шесть измерений периодически сбивая лимб. Место зенита, так же замеренное и вычисленное не однократно составляет 36". При вращении прибора вокруг вертикальной оси слышится противный скрип. Не говоря уже о том, что винт на трегере зажимающий ось перекашивает сам теодолит на довольно таки значительный угол. Сразу оговорюсь прибор 2000 г. Эксплуатировался максимум раз в месяц и то до 2005г.

Извиняюсь если несколько не в тему.

Итак еще раз всем огромное всем спасибо!
С уважением и глубокой признательностью Евгений.

 

Это плохо хотя и не смертельно...

Поправлю зенитные расстояния а не вертикальные углы, что в принцепе одно и тоже... А горизонтальные углы твой теодолит измеряет нормально... Мне кажется ты путаешь вертикальный и горизонтальный угол...

При данном способе тем более если ты будешь измерять вертикальный угол 2 раза можно будет получить неплохую точность тригонометрического нивелирования, кабы даже и не выше технического...

Если честно то я в высоких точках вижу только один минус это сложность измерения между ними расстояния, если конечно у тебя есть лазерный дальномер то не проблема... Можно конечно взять расстояние по рейке, но точность мягко сказать будет слабой.

В вертикальные... Но если ты будешь считать в RGS это не обязательно, там можно забить место зенита как место нуля, и прога сама тебе все переведет...

Да неплохое решение, я думаю в твоем случае лучшее, но RGS программа довольно сложная, я помню много копий поломал пока освоил, и заставил ее корректно работать...

 

Каюсь - невнимателен! Вертикальный и горизонтальный углы не путаю - просто иногда пишу не то что хочу сказать. Извиняюсь если ввел в заблуждение.

P.S. Спасибо!

 

Уважаемый «В.Шуфотинский», по моему мнению, Ваши рекомендации устарели лет на 25-30. Они хороши для мензульной съемки кипрегелем. Я взял на себя смелость и изменил последнее слово в Вашей фразе из поста от 27.03.09 21:50:03 http://geodesist.ru/forum/topic.php?forum=31&topic=68&p=2 . «А, кстати, действительно! По мере совершенствования вычислительных средств развивались методики измерений».

У меня нет необходимости определять расстояние, за меня это делает программа, мне нужно только взять отсчеты, а какие они будут по значению мне без разницы.

Зачем переводить визирную ось на высоту инструмента, неужели Вы думаете, что это быстрее, чем в Excel сложить два числа, хоть и с разными знаками.

Но это все лирика. Кому что нравиться или кто к чему привык, тот так и делает.
Но вот что я считаю непростительным при Вашем опыте, так это давать необдуманные рекомендации молодым специалистам.

Без поправок в длину линии, вертикальный угол 10º на расстояние в 100 м дает ошибку +3.02 м, на 20º уже +11.70, что соответственно составляет ошибку в превышение 0.43 м и 4.26 м.
Я понимаю, что при таких углах трудно найти расстояние в 100 м, но ведь ошибка прямо пропорциональна расстоянию.
С уважением, Александр.