Тахеометрическая съемка

Тахеометрическая съемка — один из видов топографи­ческой съемки, выполняемой с помощью геодезических приборов — тахеометров. Слово «тахеометрия» означает быстрое измерение. Быстрота тахеометрической съемки достигается благодаря тому, что при одном наблюдении съемочного пикета получают данные, необходимые для определения как планового, так и высотного его положе­ния.

Тахеометрическая съемка имеет ряд преимуществ перед другими видами наземных съемок в условиях, когда полевые работы необходимо выполнять в сравни­тельно короткий срок или нет благоприятной погоды для выполнения съемки другими методами. Недостаток та­хеометрической съемки заключается в том, что при со-

Рис. 45 Схема работы с тахеометром на съемочной точке

ставлении плана в камеральных условиях исполнитель не видит местности, поэтому возможен пропуск отдель­ных деталей и связанное с этим некоторое искажение в изображении рельефа.

Приборы тахеометрической съемки. Для тахеометрической съемки применяются техничес­кие теодолиты (ТЗО, Т15 и др.), а также специальные приборы — тахеометры. Современные тахеометры — это оптические теодолиты, имеющие ряд устройств, которые позволяют без дополнительных вы­числений получать превышения и горизонтальные проложения, т. е. редуцированные расстояния между точками местности. Поэтому такие тахеометры называются редук­ционными.

Тахеометры классифицируют по типам применяемых в них для определения расстояний дальномеров.

Рис. 46 Выбор контурных и высотных пикетов

Пикеты, предназначенные для определения только элементов ситуации, называются контурными или ситу­ационными (рис. 46), а для съемки рельефа — орогра­фическими. Для того чтобы пикеты без пропусков и рав­номерно покрывали территорию съемки, перед началом работы проводят детальный осмотр местности, опреде­ляют характер и структуру рельефа, намечают поло­жение съемочных пикетов на местности. Пикеты наме­чают по всем орографическим линиям и точкам релье­фа: водоразделам, тальвегам, перегибам скатов, усту­пам и т. д..

Основной способ съемки подробностей местности — полярный. Съемка местности может выполняться одно­временно с проложением тахеометрического хода или раздельно. Порядок выполнения работ на съемочной точке зависит от применяемых приборов и принятой технологии съемки. Если съемка выполняется теодоли­том одновременно с прокладкой тахеометрического хо­да, то последовательность работ такая:Устанавливают теодолит в точке хода, приводят
в рабочее положение и измеряют его высоту (с точно­
стью до 1 см). По горизонтальному кругу измеряют угол между
линиями хода, расстояние по дальномеру до задней и
передней точек (по отношению к съемочной) и углы
наклона по вертикальному кругу теодолита. Ориентируют горизонтальный круг теодолита по
одной из точек хода (задней или передней). Для этого
на горизонтальном круге устанавливают отсчет, равный
нулю (при положении трубы КЛ ), скрепив алидаду с
лимбом, визируют на одну из точек хода. Оставляя лимб закрепленным до конца работы,
ведут съемку подробностей местности с точки стояния
прибора в такой последовательности: визируют трубу
теодолита на рейку, установленную на каждом из пике­
тов (точка визирования соответствует высоте теодоли­
та), и берут дальномерные отсчеты по рейке, отсчеты
по вертикальному и горизонтальному кругам.

Если съемка выполняется после приложения тахео­метрического хода, то теодолит центрируют над точкой хода с линейной ошибкой не более 10 см, горизонтируют его и ориентируют по направлению на точку съемочно­го обоснования (заднюю или переднюю вершину хода); работы выполняют при положении зрительной трубы – КЛ. Ситуацию местности отмечают соответствующи­ми знаками. Пунктирными линиями показывают скелет рельефа с указанием направлений скатов между пике­тами. Абрис удобно вести на листах бумаги с сеткой концентрических окружностей (например, через 0,5 см) и радиусов, образующих углы в 10°. Для удобства составления абриса сетку следует вычерчивать бледно-синим цветом. На подготовленную сетку нано­сят положение съемочной точки (в середине листа) и всех съемочных пикетов, указывая их номера. При работе с тахеометрами ТН, ТА и ТВ со столи­ком типа «Карта» отпадает необходимость заносить ряд результатов измерений в журнал и вести абрис съемки, так как отдельные участки местности снимаются непо­средственно в поле. Их размеры в масштабе съемки должны быть не больше размеров чертежных столиков.

Камеральныеработы. Камеральные работы при тахеометрической съемке включают: проверку полевых журналов; вычисление плановых координат точек тахеометрического хода; вы­числение отметок точек хода; вычисление отметок пи­кетов; построение топографического плана местности. Проверка журнала необходима в том случае, если работы выполняются с помощью теодолитов. В этом случае проверяют правильность вычисления места нуля, вертикальных углов и др. Одновременно проводят вы­числение горизонтальных приложений и превышений, используя тахеометрические таблицы (имеется много вариантов тахеометрических таблиц. Вычисление плановых координат выполняется так же, как и для точек теодолитного хода.. Дирекционные углы, приращения координат и отметки вы­сот выписываются в журнал. Вычисление отметок точек тахеометрического хода и все контрольные вычисления выполняются в том же порядке и в той же последовательности, что при триго­нометрическом нивелировании. На основании полученных отметок высоты точек та­хеометрического хода и данных превышений между ни­ми и соответствующими пикетами вычисляют отметки: высоты каждого пикета. По окончании вычислений при­ступают к графической обработке полученных материа­лов, в результате которой должен быть построен топо­графический план местности. Работа ведется в опреде­ленной последовательности. На листе плотной чертежной бумаги строят коорди­натную сетку со сторонами 4, 5, 8 или 10см. Построе­ние сетки производится с помощью поперечного масшта­ба, штангенциркуля или специальных линеек: коорди­натной линейкой Дробышева и ее разновидностями, а также линейкой ЛБЛ (линейка большая латунная). Координатную сетку удобно строить с помощью линейки Дробышева. Она имеет шесть окошек через каж­дые 10 см, внутренние скошенные края которых являют­ся дугами окружностей с радиусами соответственно 10,. 20, 30 и 50 см. На скошенном крае первого (левого) окошечка нанесен начальный штрих 0.

Рис. 47. Построение координатной сети с помощью штангенциркуля и поперечного масштаба

Для построения координатной сетки (рис. 47) кладут линейку на лист бумаги вблизи его края так, чтобы на листе поместилась вся координатная.сетка. Вдоль скошенного ребра линейки проводят ли­нию АВ. Накладывают на эту линию линейку, совместив начальный штрих 0 с точкой А, прочерчивают ка­рандашом дуги вдоль скошенных краев окошек. Повер­нув линейку около точки А примерно на 90°, также ка­рандашом проводят дуги по скошенным краям окошек совмещают конец линейки начальным штрихом с точкой В, засекают дугообраз­ным концом линейки дугу С и получают левую верхнюю вершину квадрата. Аналогично получают и верхнюю правую вершину квадрата П. Для контроля совмещают начальный штрих с точкой С и смотрят, проходит ли дуга шестого окошечка через О. Если проходит, то через все скошенные края окошечек прово­дят дуги, а затем по скошенному краю линейки все ли­нии координатной сетки.

Техника построения координатной сетки линейкой ЛБЛ не отличается от построения линейкой Дробышева.

Рис. 48. Построение координатной сетки с помощью линейки

Дробышева

Слово «тахеометрия» означает «быстрое измерение». Действи­тельно, одно из преимуществ тахеометрической съемки — быст­рота исполнения, а также работа с одним из приборов: теодоли­том или тахеометром без громоздкой мензулы. Вместе с тем недо­статком тахеометрической съемки является то, что она ведется «на запись», а вычерчивается план камерально, когда топографы не имеют возможности видеть местность перед собой.

Тахеометры. Тахеометрическую съемку выполняют либо техни­ческими теодолитами типа ТЗО, Т15 и другими, либо специально сконструированными для таких работ приборами-тахеометрами, которые бывают различных типов.

Тахеометры номограммные имеют в поле зрения трубы номо­грамму, с помощью которой определяют расстояния и превыше­ния.

Тахеометры с дальномерами двойного изображения имеют опти­ческие устройства, которые позволяют по горизонтальной рейке определять горизонтальное проложение наклонных линий (это тахеометры ТД, Редта 002 и др.).

Тахеометры внутрибазовые используются для съемок трудно­доступных участков местности и могут работать без рейки. Тахео­метры указанных типов в настоящее время не выпускают, но иногда еще применяют на практике.

Рейки, используемые при тахеометрической съемке, — либо обычные дальномерные рейки для съемки, либо специальные с выдвижной пяткой для установления нуля рейки на высоту при­бора, аналогичные тем, которые применяют при мензульной съем­ке кипрегелем КН.

Электронные (цифровые) тахеометры. Электронный тахеометр объединяет в себе возможности электронного теодолита, высоко­точного светодальномера и полевого компьютера. Основу угло­мерной части тахеометров с электронным считыванием составля­ют датчики накопительного или позиционного типа. Дальномеры электронных тахеометров могут оснащаться разнообразными даль-номерными блоками, позволяющими измерять расстояния по при­зме, отражающей пластинке или пленке, и без отражателя. Цент­рирование прибора выполняют с помощью лазерного отвеса.

Рис. 48. Электронный тахеометр Leica ТС307:

1 — клавиши управления; 2 — жидкокристалли­ческий экран; 3 — клавиша записи результатов измерения; 4 — бесконечный микрометренный винт для наведения на наблюдаемую цель; 5 — кнопка включения

Управление процессом измерений осуществляется с помощью многофун­кциональных клавиш (рис. 48). Резуль­таты измерений отражаются на жидко­кристаллическом экране тахеометра и могут записываться во внутреннюю па­мять прибора емкостью 10 - 20 тыс. из­мерений. Кроме результатов измерений на экране могут постоянно отображать­ся некоторые наиболее важные характеристики настройки прибо­ра: вид режима измерения расстояния, уровень зарядки батареи и т.д.

Набор прикладных программ тахеометра позволяет в режиме реального времени вычислять: наклонные расстояния; горизон­тальные проложения; координаты и высоты наблюдаемых точек; превышения и дирекционные углы между точками, выбранными из памяти или выведенными с клавиатуры; координаты новой станции по наблюдениям известных (обратная засечка) и другие элементы. Дополнительные программы позволяют уравнивать тео­долитный ход, решать задачи по выносу в натуру геометрических элементов проектируемых и строящихся сооружений. Результаты измерений и предварительной обработки могут переписываться затем в ЭВМ для последующей обработки.

Простейшие тахеометры с минимальной автоматизацией и ог­раниченным программным обеспечением дают точность измере­ний углов 5 — 10", линий — (3 + 5 • 10~⁶- П) мм.

Универсальные приборы с расширенными возможностями обеспе­чивают точность измерения углов 1 — 5", линий - 2 -3 мм.

Наиболее совершенные приборы могут быть модернизированы до тахеометра-робота, управление которым осуществляется опе­ратором на расстоянии или с помощью специальной компьютер­ной программы без участия человека.

В настоящее время электронные тахеометры находят самое ши­рокое применение при создании геодезических сетей (съемочно­го обоснования), в проведении топографических съемок мест­ности, землеустроительных работах, геодезическом обеспечении строительства, монтаже и юстировке промышленного оборудо­вания.

Геодезическое обоснование тахеометрической съемки. Съемка может производиться с точек теодолитного хода, проложенного для этой цели, или точек, полученных заранее другими способа­ми. Чаще всего прокладываются специальные тахеометрические ходы, либо раздельно со съемкой, либо в едином с ней процессе. Работу по измерению длин сторон хода, горизонтальных углов проводят примерно так же, как это описано при проложении тео­долитного хода.

Особенности тахеометрического хода заключаются в измере­нии сторон хода с помощью нитяного дальномера и определении вместе с координатами х и у отметок точек хода. Следует отме­тить, что при использовании электронных тахеометров исключа­ется процесс измерения нитяным дальномером.

В случае проложения тахеометрического хода вместе со съем­кой последняя преимущественно выполняется полосой вдоль вы­бранного маршрута (рис. 49). Тахеометрический ход прокладыва­ют посередине полосы, и относительно него производят съемку контуров и рельефа полярным способом. Пункты поворота хода определяют с таким расчетом, чтобы с них были видны детали окружающей местности, подлежащие съемке. Поэтому в качестве таких станций для прибора выбирают пункты на возвышенных местах. Но в некоторых случаях приходится отступать от этого пра­вила и выполнять съемку с дополнительных точек. Такие точки связываются с основным добавочным ходом и определяются ме­тодом засечек или при помощи геометрических построений. Рас­стояние между станциями должно согласовываться с масштабом.

Рис.49 Схема тахеометрических ходов.

Рис. 50 Схема работы с тахеометром на съемочной точке

будущего плана. Чем крупнее масштаб, тем короче должны быть линии визирования со станции на станцию.

Прокладку хода одновременно со съемкой производят в следу­ющей последовательности.

1. Тахеометр устанавливают на первой исходной точке, ко­
торая может быть принята за опорную с определенными коор­
динатами и высотной отметкой, а может быть просто первой по
ходу точкой и тогда весь снятый план, являясь строгим постро­
ением, в то же время не будет привязан к единой системе коор­
динат. В последнем случае для ориентирования плана в процессе
работы должны измеряться магнитные азимуты сторон хода. По
ним можно также контролировать правильность измеренных уг­
лов.

Итак, установленный на исходной точке тахеометр центриру­ют, горизонтируют, ориентируют либо по примычному углу, либо по магнитному меридиану (по буссоли). Измеряют высоту прибора над точкой стояния (рис. 50).

2.Измеряют горизонтальные углы между направлениями хода
и вертикальные углы по ходу вперед и назад при круге левом и
правом. Азимут сторон по буссоли определяют также вперед и назад.

3.Измеряют расстояния дальномером по ходу вперед и назад.

4.Вычисляют значения горизонтальных и вертикальных углов
и определяют место нуля для контроля.

5.Ориентируют лимб горизонтального круга 0° вперед (или
назад) по линии хода (всегда одинаково) и закрепляют до конца
съемки на данной точке. Пункты поворота хода и все станции
закрепляют на местности.

Выполнение тахеометрической съемки. При съемке пикетов, которую производят полярным способом, измерения ведут более

упрощенным способом, с меньшей точностью и с меньшим кон­тролем. Углы измеряют при одном положении вертикального кру­га прибора. Для определения превышений трубу наводят преиму­щественно на высоту прибора. Если место нуля выражается малой величиной (например, 0°ОГ), можно ее не принимать в расчет и считать место нуля равным нулю.

Против каждого пикета делают пометку, характеризующую его. Кроме того, все пикеты отображаются на специальном схемати­ческом плане, называемом «абрис». Такой чертеж составляют на глаз в довольно крупном масштабе. На нем показывают основные эле­менты местности: контуры угодий; застройку; названия; какую форму примерно должны иметь горизонтали, направления их ин­терполирования и другие сведения, характеризующие ситуацию и рельеф.

Углы измеряют при одном положении вертикального кру­га прибора. Для определения превышений трубу наводят преиму­щественно на высоту прибора. Если место нуля выражается малой величиной, можно ее не принимать в расчет и считать место нуля равным нулю.

Особо важное значение при тахеометрической съемке имеет правильный выбор пикетов, причем главное внимание обращает­ся на съемку рельефа. Пикеты должны быть расположены по всем характерным линиям рельефа местности и характерным местам, составляющим его остов: по водоразделам, тальвегам, на всех вер­шинах холмов, на дне впадин, по подошве холмов и впадин, по бровкам оврагов, террас и др. Пикеты выбирают настолько близ­ко друг к другу, чтобы местность между парой соседних пикетов имела один скат (без перегибов).

Одновременно пикеты должны дать возможность изобразить существенные контуры местности: гидрографию, дорожную сеть, границы угодий, здания и пр.

Пикеты на местности ничем не отмечаются. Степень их густоты зависит от степени наличия контуров и прежде всего от характера рельефа. Сложный, сильно расчлененный рельеф требует пикетов значительно больше, чем легкий, спокойный. При этом всегда следует учитывать масштаб плана и стремиться к тому, чтобы даже при сложных рельефе и ситуации на 1 см² плана было не более четырех-пяти пикетов, при среднем рельефе на 1 см² достаточно одного пикета, а при легком — еще реже.

Расстановка реек по пикетам должна подчиняться продуман­ной системе. Так, рейку можно направить сначала по контурам (дороге, бровке оврага, берегу реки), а затем по основным фор­мам рельефа (водоразделу, тальвегу и т.д.). Результаты наблюде­ний пикетов записывают в полевой журнал, нумерация их сквоз­ная, т.е. продолжается на каждой последующей съемочной стан­ции. Обычно, чтобы не спутать нумерацию пикетов, номер послед­него пикета, взятого на каждой станции, подчеркивают в кроки (см. ниже) и в полевом журнале. Нумерацию пикетов необходимо все время сверять. Обязательной должна быть проверка каждого 10-го, 20-го и т.д. пикетов.

Дата добавления: 2014-01-04