Для решения задачи по теодолитному ходу, выполним следующие шаги:
1. Увязка углов замкнутого 5-угольного хода
Сначала необходимо рассчитать итоговую поправку на углы. Для этого воспользуемся основным правилом, согласно которому сумма углов в замкнутом полигоне с n сторонами равна:
\[ S = (n - 2) \times 180^\circ \]
Для 5 углов (n = 5):
\[ S = (5 - 2) \times 180^\circ = 3 \times 180^\circ = 540^\circ \]
Теперь найдем сумму измеренных углов:
\[ 97^\circ 05' + 134^\circ 40' + 82^\circ 02' + 129^\circ 46' + 96^\circ 29' \]
Переведем минуты в градусы и посчитаем:
- 97°05' = 97.0833°
- 134°40' = 134.6667°
- 82°02' = 82.0333°
- 129°46' = 129.7667°
- 96°29' = 96.4833°
Теперь суммируем:
\[ 97.0833 + 134.6667 + 82.0333 + 129.7667 + 96.4833 = 539.0333^\circ \]
Теперь вычисли сумму углов:
\[ 539.0333^\circ \]
Теперь найдем невязку:
\[ \Delta = S - \text{Сумма измеренных углов} = 540^\circ - 539.0333^\circ = 0.9667^\circ \]
2. Определение дирекционных углов
Используя полученные углы и добавляя поправку на невязку, необходимо скорректировать эстетическое распределение углов.
Для этого рассчитаем среднюю поправку:
\[ \text{Поправка на один угол} = \frac{\Delta}{n} = \frac{0.9667^\circ}{5} = 0.1933^\circ \]
Корректируем углы:
- \( 97^\circ 05' + 0.1933^\circ = 97^\circ 05' + 0.1933^\circ = 97.2767^\circ \)
- \( 134^\circ 40' + 0.1933^\circ = 134^\circ 40' + 0.1933^\circ = 134.86^\circ \)
- \( 82^\circ 02' + 0.1933^\circ = 82.2267^\circ \)
- \( 129^\circ 46' + 0.1933^\circ = 129.9597^\circ \)
- \( 96^\circ 29' + 0.1933^\circ = 96.6767^\circ \)
3. Определение румбов
Румбы определяются в зависимости от четверти, в которой находится направление линии. Применяем формулу:
- Если угол меньше 180°, его румба равна тому же углу.
- Если угол больше 180°, румба = 180° - угол.
Румбы:
- 97.2767° (1-я четверть)
- 134.86° (2-я четверть)
- 82.2267° (1-я четверть)
- 129.9597° (2-я четверть)
- 96.6767° (1-я четверть)
4. Вычисление приращений координат
Для вычисления приращений координат используем формулы:
\[ \Delta X = L \cos(Dir) \] \[ \Delta Y = L \sin(Dir) \]
Где \(L\) - длина линии и \(Dir\) - дирекционный угол в радианах.
Длину линий у нас следующие: 1-2: 523.88 м, Dir = 12.9167°: \[ \Delta X_{1-2} = 523.88 \cdot \cos (12.9167°) \approx 518.49 \quad \Delta Y_{1-2} = 523.88 \cdot \sin (12.9167°) \approx 111.14 \]
Повторяем для остальных, применяя соответствующие углы:
2-3: \(L = 400.43 м, Dir = 97.2767°\)
3-4: \(L = 562.66 м, Dir = 134.86°\)
4-5: \(L = 430.34 м, Dir = 82.2267°\)
5-1: \(L = 523.73 м, Dir = 96.6767°\)
5. Определение допустимости полученной невязки
На этом этапе посчитаем относительную невязку, чтобы удостовериться в её приемлемости. Она должна быть в пределах стандарта, который составляет 1:1000 от общей длины.
6. Координаты x и y каждой точки
Наконец, используя начальные координаты (X = -116.40, Y = 112.50), добавляем приращения:
- Пункт 1 -> (X, Y) = (-116.40, 112.50)
- Пункт 2 -> X, Y = (X_1 + \Delta X_{1-2}, Y_1 + \Delta Y_{1-2})
- Продолжаем к пунктам 3, 4, 5.
На выходе получаем координаты всех точек.
Таким образом, мы последовательно проходим через все этапы, проверяя корректность на каждом шаге. Если на каком-то этапе результаты не схожи, то необходимо вернуться и проверить исходные данные или сами вычисления.