La procedura più comune in geodesia ingegneristica è la costruzione di una traversa di teodolite, un sistema di linee spezzate e angoli misurati tra loro. Si dice chiuso se poggia su un solo punto di partenza, e i suoi lati formano una figura poligonale. Diamo uno sguardo più da vicino a come viene creata una traversa del teodolite di tipo chiuso e quali sono le sue caratteristiche.
Gli spostamenti possono formare intere reti, intersecandosi tra loro e coprendo vaste aree, e la loro forma è determinata dalle caratteristiche dell'area. Solitamente si dividono in:
– chiuso (poligono);
- aprire;
- sospeso;
– diagonale (posizionata all’interno di altri passaggi). Se devi fotografare una zona pianeggiante, come un cantiere, un poligono sarebbe la scelta migliore. Su oggetti allungati, come le strade, è consuetudine utilizzare un percorso aperto e uno sospeso per riprendere aree chiuse, come strade secondarie.
Un movimento chiuso è essenzialmente una figura poligonale e si basa su un solo punto base con coordinate e angolo direzionali stabiliti. I vertici del lato sono i punti fissi sul terreno, e i segmenti sono la distanza tra loro. Viene spesso creato per riprendere cantieri, edifici residenziali, edifici industriali o terreni.
Ordine di lavoro
Come altre attività geodetiche, questa procedura viene eseguita con una preparazione preliminare per ottenere dati metrici accurati. Anche la loro elaborazione matematica gioca un ruolo importante. Il lavoro stesso viene svolto secondo il principio dal generale allo specifico e consiste nelle seguenti fasi:
- Ricognizione della zona. Valutazione del territorio da fotografare, studio delle sue caratteristiche. In questa fase viene determinata la posizione dei punti da fotografare.
- Fotografia sul campo. Lavora direttamente sul posto. Esecuzione di misurazioni lineari ed angolari, stesura di schemi, calcoli preliminari ed eventuali modifiche.
- Elaborazione camerale. La fase finale del lavoro, che consiste nel calcolare le coordinate di una traversa del teodolite chiusa e nella successiva stesura di un piano e di un riferimento tecnico.
Le ricognizioni e le misurazioni sul campo vengono effettuate direttamente sul posto e rappresentano le attività più laboriose e costose. Tuttavia, l’ulteriore risultato dipende dalla qualità della loro implementazione.
Il trattamento dei dati è già effettuato in ambienti interni. Oggi viene effettuato utilizzando appositi software, anche se i calcoli manuali rimangono ancora rilevanti e possono essere utilizzati da un geometra a scopo di verifica.
Elaborazione dei dati
L'elaborazione dei risultati della misurazione di una traversa del teodolite chiusa consentirà di valutare la qualità del lavoro svolto e apportare correzioni ai valori geometrici ottenuti. Per garantire che le misurazioni angolari e lineari rientrino nella tolleranza, i calcoli iniziali vengono eseguiti durante il lavoro sul campo.
Per calcolare i valori delle coordinate dei punti poligonali chiusi, utilizzare i seguenti dati:
– coordinate del punto di partenza;
– angolo direzionale iniziale;
– angoli orizzontali;
– lunghezze dei lati.
Le misurazioni sul campo, anche se vengono seguite tutte le regole e i requisiti, presenteranno imprecisioni. Sono causati da errori sistematici e tecnici, nonché da fattori umani.
I calcoli vengono eseguiti in una determinata sequenza, che considereremo di seguito.
Equalizzazione
All'inizio dei calcoli viene determinata la somma teorica degli angoli, quindi vengono collegati, distribuendo tra loro la discrepanza angolare.
\(\sum \beta _(theor)=180^(\circ)\cdot (n-2)\)
n - numero di punti del poligono;
\(f_(\beta )=\sum \beta _(misurato)-180^(\circ)\cdot (n-2)\)
\(\sum \beta _(misurato)\) – il valore delle quantità angolari misurate;
Per ottenere \(f_(\beta )\), è necessario calcolare la differenza tra \(\beta _(misurato)\), che contiene errori, e \(\sum \beta _(theor)\).
Nell'equazione, \(f_(\beta )\) funge da indicatore dell'accuratezza del lavoro di misurazione eseguito e il suo valore non deve essere superiore al valore limite determinato dalla seguente formula:
\(f_(\beta 1)=1,5t\sqrt(n)\)
precisione t del dispositivo di misurazione,
n – numero di angoli.
La regolazione termina con una distribuzione uniforme della discrepanza risultante tra i valori angolari.
Determinazione degli angoli direzionali
Con un valore noto dell'angolo direzionale (\(\alpha \)) di un lato e dell'angolo orizzontale (\(\beta \)), possiamo determinare il valore del lato successivo:
\(\alpha _(n+1)=\alpha _(n)+\eta \)
\(\eta =180^(\circ)-\beta _(pr)\)
\(\beta _(pr)\) – il valore dell'angolo retto lungo la direzione, da cui segue:
\(\alpha _(n+1)=\alpha _(n)+180^(\circ)-\beta _(pr)\)
Per la sinistra (\(\beta _(lion)\)) questi segni saranno opposti:
\(\alpha _(n+1)=\alpha _(n)-180^(\circ)+\beta _(leone)\)
Poiché il valore dell'angolo direzionale non può essere maggiore di \(360^(\circ)\), allora da esso viene sottratto \(360^(\circ)\). Nel caso di angolo negativo è necessario aggiungere \(180^(\circ)\) al precedente \(\alpha \) e sottrarre il valore \(\beta _(corretto)\).
Calcolo delle direzioni
Esiste una relazione tra i rombi e gli angoli direzionali e sono determinati dai quarti, chiamati le quattro direzioni cardinali. Come si può vedere dalla Tabella 1. i calcoli vengono eseguiti secondo lo schema stabilito.
Tabella 1. Calcoli della rumba in base ai limiti dell'angolo direzionale.
Incrementi di coordinate
Per gli incrementi di coordinate in un percorso chiuso, vengono utilizzate formule utilizzate quando si risolve un problema geodetico diretto. La sua essenza è che dai valori noti delle coordinate del punto di partenza, dell'angolo direzionale e dell'applicazione orizzontale, è possibile determinare le coordinate di quello successivo. Sulla base di ciò, la formula per aumentare i valori sarà simile alla seguente:
\(\Delta X = d\cdot cos \alpha \)
\(\Delta Y = d\cdot sin \alpha \)
d-disposizione orizzontale;
Angolo α-orizzontale.
Per un poligono che ha la forma di una figura geometrica chiusa, la somma teorica degli incrementi sarà pari a zero per entrambi gli assi coordinati:
\(\somma \Delta X_(teor)= 0\)
\(\somma \Delta Y_(teor)= 0\)
Discrepanza lineare e discrepanza di incremento dei valori delle coordinate
Nonostante quanto sopra, gli errori casuali non consentono alle somme algebriche di arrivare a zero, quindi saranno uguali ad altri residui di incrementi di coordinate:
\(f_(x)\sum_(i=1)^(n)\Delta X_(1)\)
\(f_(y)\sum_(i=1)^(n)\Delta Y_(1)\)
Le variabili \(f_(x)\) e \(f_(y)\) sono proiezioni della discrepanza lineare \(f_(p)\) sull'asse delle coordinate, che può essere calcolata utilizzando la formula:
\(f_(p)=\sqrt(f_(x)^(2)+f_(y)^(2))\)
In questo caso, \(f_(p)\), non dovrebbe essere superiore a 1/2000 della quota del perimetro del poligono e delle distribuzioni di \(f_(x)\) e \(f_(y)\) vengono effettuate come segue:
\(\delta X_(i)=-\frac(f_(x))(P)d_(i) \)
\(\delta Y_(i)=-\frac(f_(y))(P)d_(i) \)
In queste formule \(\delta X_(i)\) e \(\delta Y_(i)\) sono le correzioni per l'incremento delle coordinate.
i - numeri di punti;
Nei calcoli è importante non dimenticare i valori della somma algebrica, in altre parole i segni. Quando si apportano correzioni, devono essere opposte ai segni dei residui.
Dopo aver apportato incrementi e correzioni ai dati di misurazione, vengono calcolati i valori corretti.
Calcolo delle coordinate
Quando si collegano gli incrementi dei punti del poligono, vengono determinate le coordinate, che vengono eseguite utilizzando le seguenti formule:
\(X_(pos)=X_(pr)+\Delta X_(sp)\)
\(Y_(pos)=Y_(pr)+\Delta Y_(sp)\)
I valori \(X_(pos)\) \(Y_(pos)\) sono le coordinate dei punti successivi, \(X_(pr)\) e \(Y_(pr)\) - i precedenti.
\(\Delta X_(sp)\) e \(\Delta Y_(sp)\) sono gli incrementi corretti tra questi due valori.
Se le coordinate del primo e dell'ultimo punto coincidono, l'elaborazione può essere considerata completata.
Sulla base delle coordinate ottenute e degli schemi compilati durante le misurazioni sul campo, viene successivamente elaborato un piano di attraversamento del teodolite.
B. 1.2.1: Dividere l'orizzonte in gradi e rilevamenti rispetto alla linea centrale della nave. Quanti gradi contiene un rombo? 8 direzioni di base.
R: L'orizzonte reale è diviso in angoli di rotta dalla DP della nave a 180° dei lati sinistro e destro, e in rilevamenti in 16 rilevamenti dei lati sinistro e destro. Un rombo equivale a 11,25°. L'orizzonte è diviso in 360" ovvero 32 punti, i principali 8 dei quali sono chiamati nord (N), nord-est (NE), est (E), sud-est (SE), sud (S), sud-ovest (SW), ovest (W), nord-ovest (NW).
B.1.2.2: Responsabilità di sorveglianza visiva. Settori pericolosi dell'orizzonte di osservazione.
R: Durante gli spostamenti l'osservazione viene effettuata costantemente su tutto l'orizzonte utilizzando un binocolo; Particolare attenzione viene posta alle direzioni direttamente lungo la prua e al traverso (90°) dei lati di dritta e di sinistra, mentre il settore lungo il lato di dritta è il più pericoloso in caso di divergenza dalle navi. Quando viene rilevato un oggetto o delle luci (al buio), è necessario rilevarlo in gradi o determinare l'angolo di rotta (la differenza tra la rotta della nave e il rilevamento o rimuovere il baricentro lungo il cerchio azimutale utilizzando la direzione principale ripetitore di navigazione) e riferire il risultato all'ufficiale di guardia! osservazioni. L'osservatore dovrebbe inoltre scrutare la superficie del mare per individuare possibili avvistamenti di imbarcazioni di salvataggio con a bordo persone in pericolo o cadute in mare.
B. 1.2.3: Modulo per il rapporto dell'osservatore all'ufficiale di guardia sugli oggetti rilevati
DI:
1°: quello che vedo;
2° - angolo curvo sul volume;
3° - distanza nei cavi,
un cavo = 0,1 miglia = l85,3 metri.
B.1.2.4: Mezzi per fornire segnali da nebbia. Opzioni per le caratteristiche del segnale.
R: I segnali di nebbia vengono emessi con mezzi quali un corno (fischio), una tromba, la campana della nave, un gong, una sirena, ecc. Possibili caratteristiche del segnale:
uno lungo (------)-4-6 sec;
due lunghi (----- -----);
uno lungo seguito da due brevi (--- * *);
uno lungo seguito da tre brevi (----- * * *);
uno corto, uno lungo, uno corto (*----*);
quattro suoni brevi (* * * *);
con campana: frequenti colpi di campana per 5 secondi o frequenti colpi di gong che lo completano. Sulla base del rapporto dell'osservatore, l'ufficiale di guardia determina l'oggetto che dà questi segnali. Tuttavia, si raccomanda anche che l'osservatore identifichi autonomamente gli oggetti che danno segnali di nebbia in base alle loro caratteristiche.
