Планові зйомки

Суть горизонтальної зйомки полягає у вимірюванні горизонтальних кутів за допомогою кутомірних приладів – теодолітів. Тому таку зйомку ще називають теодолітною зйомкою.

За результатами теодолітного знімання будують контурний план місцевості, на якому зображують контури (горизонтальні проекції обрисів) населених пунктів, річок, озер, лісів, полів, доріг і інших об’єктів і ситуації.

Контурний план не відображає рельєфу, висотних позначень точок, тому є плоским зображенням місцевості, а теодолітне знімання – плановим, тобто таким, що не визначає висотного положення точок, які знімають.

Теодолітне знімання виконують з метою отримання плану місцевості у великому масштабі (1:2000 – 1:10 000) для складання проектів будівництва інженерних споруд, будівель, автомобільних доріг тощо.

2.1.1 Теодолітна зйомка.

2.1.1.1 Устрій та перевірки теодоліта. Орієнтування теодолітних ходів, зйомка ситуації. Вимір горизонтальних кутів.

Теодолітна зйомка, як і інші зйомки, проводиться за основним правилом геодезії "від загального до конкретного", тобто спочатку створюється знімальна геодезична мережа, а потім проводиться зйомка подробиць (ситуації). Знімальною геодезичною мережею при теодолітній зйомці може бути мережа трикутників (тріангуляція) або мережа теодолітних полігонів, що складають групу суміжних багатокутників або теодолітних ходів.

Теодолітним ходом називається побудований на місцевості розімкнений або зімкнутий багатокутник, в якому вимірюються всі сторони і горизонтальні кути між ними.

Хід, прокладений всередині крупного полігону для згущення знімального обґрунтування і, опираючись на точки полігону, називається діагональним.

Хід може бути прокладений між двома жорсткими точками (координати таких точок відомі), жорсткими сторонами (координати початкової і кінцевої сторін відомі). Хід, що спирається на жорстку точку (або сторону) тільки одним кінцем, називається висячим.

Перед початком вимірів на місцевості всі вершини (поворотні точки) полігонів і ходів залежно від їх призначення і термінів робіт закріплюються кілками, стовпами і іншими знаками. Після закріплення точок вимірюють кути і довжини сторін (ліній) полігонів і ходів. Перед виміром ліній проводять підготовку, що полягає у вішенні їх, а також видаленні з вимірюваної лінії каменів, кущів, горбків і тому подібне

Таким чином, процес теодолітної зйомки складається з:

- позначення і закріплення точок на місцевості;

- підготовки ліній до виміру;

- вимірів ліній і кутів між ними;

- зйомки ситуації.

Для виміру сторін теодолітного ходу застосовуються сталеві стрічки, рулетки, різні далекоміри; кути вимірюються за допомогою технічних теодолітів.

Залежно від умов місцевості, призначення зйомки, точності вимірів, вимог до збереження точок для їх позначення застосовуються різні знаки.

Для позначення точок знімального теодолітного ходу в сільській місцевості застосовують дерев'яні кілки завдовжки 20-30 см, які забиваються врівень із землею або їх верхні грані вставляють над поверхнею не більше 2 см.

Для швидкого розшуку знаку навколо кола викопується канава у вигляді трикутника, квадрата або кільця діаметром 0.5-1.0 м, шириною 0.1-0.2 м.

Кілок має зазвичай круглий або квадратний переріз. Центр у верхньому зрізі кола представляє вершину кута, над якою встановлюється кутомірний інструмент і яка служить початком лінії ходу.

Для позначення номера точки поряд з кілком інколи забивають другий кілок - сторожок, на верхній частині якого над землею 0.1 м підписують номер.

При необхідності зберегти позначення точки на триваліший термін замість кола в землю вкопують дерев'яний або бетонний стовп завдовжки 1.5 м на глибину 0.6-1.0 м, під який кладуть камінь або цеглину; навколо стовпа виривають канаву на багнет лопати, землю з канави насипають біля стовпа у вигляді кургану, що має форму усіченого конуса з діаметром нижньої основи до 2 м.

З метою запобігання витягування дерев'яного стовпа із землі в нижню його частину врізають щаблину. Для точнішого позначення точки у верхній зріз дерев'яного стовпчика забивають цвях, центр капелюшка якого і є вершиною вимірюваного кута, а на верхній грані бетонного стовпчика робиться насічка у вигляді хреста. У містах точки позначають металевими стержнями, що закладаються під асфальт тротуару і накриваються чавунною кришкою врівень з поверхнею асфальту.

2.1.1.2 Вимір довжин сторін теодолітного ходу мірною стрічкою

а) Вішення ліній. Якщо лінії вимірюються шляхом укладання мірного приладу (стрічки, рулетки) по землі, то треба стежити за тим, щоб між точками вимірювалася найкоротша відстань по земній поверхні. Для цього мірний прилад не повинен відхилятися убік від напряму лінії і укладати треба його в створі вимірюваної лінії, тобто у вертикальній площині, що проходить через її кінці.

Установка віх в створі лінії називається вішенням. Практика показує, що вішення необхідне тільки для ліній довше 200 м. Віхи при вішенні встановлюються приблизно через 100 - 200 м залежно від рельєфу місцевості. Віхи мають бути прямими, забарвленими в білий і чорний (або червоний) кольори впереміш через 2 дм.

Для вішення лінії на її кінцях встановлюються віхи. Вішення ведеться зазвичай "на себе". Для цього технік встає перед віхою А і дивиться на віху В, а робітник по вказівці техніка ставить віху 1 так, щоб вона закривала собою віху В.

Післяцього робітник прямує до точки А і ставить віху 2 так, щоб вона закривала віхи 1 і В. В такому ж порядку встановлюються решта всіх віх.

Вішення "на себе" точніше за вішення "від себе", оскільки ближня до точки А вішказакриває більший простір (створює ширшу зону невидимості) до точки В, чимз точок 1, 2 і ін., що не дозволяє встановлювати наступні вішки в створ лінії;

б) Вимір ліній на місцевості мірною стрічкою

Вимір ліній стрічкою полягає в послідовному укладанні вимірюваного приладу в створі вимірюваної лінії (створом називається лінія перетину земної поверхні вертикальною площиною, що проходить через закріплені вішками кінці лінії).

Вимір виконують двоє робітників. При першому укладанні стрічки передній робітник бере в ліву руку ручку стрічки і всі десять шпильок і по вказівці заднього робітника встає в створі лінії. Коли задній робітник поєднає нульовий штрих з початком лінії (центром кола, стовпа і ін.), передній робітник, натягнувши стрічку в створі лінії, виймає правою рукою з лівої руки шпильку і через гачок стрічки встромляє її вертикально в землю.

Після цього стрічку переміщають вперед по лінії, задній робітник заднім гачком чіпляє стрічку за першу шпильку і направляє переднього робітника по створу лінії. Передній робітник, уклавши стрічку в створі лінії, через передній гачок стрічки встромляє другу шпильку в землю, після чого задній робітник виймає першу шпильку і стрічку переміщають вперед.

Так після кожного укладання стрічки число шпильок у переднього робітника зменшується, у заднього - збільшується. Коли у переднього робітника не залишається жодної шпильки, то, уклавши стрічку в створі і натягнувши її, передній робітник встає ногами на стрічку, отримує від заднього робітника, що підійшов, всі десять шпильок, встромляє одну шпильку через гачок стрічки в землю, обережно переміщає стрічку вперед і виміри продовжують в попередньому порядку.

Дійшовши до кінця лінії, передній робітник протягує стрічку вперед за межі лінії, поки задній робітник не зачепить гачком стрічки за останню шпильку. Після цього підраховують кількість шпильок у заднього робітника, включаючи шпильку, що стоїть в землі, і для контролю підраховують кількість шпильок у переднього робітника. Біля кінця лінії по натягнутій стрічці з точністю до 0.01 м відлічують залишок - відстань від останньої шпильки заднього робітника до кінця лінії.

Довжина виміряної лінії визначається за формулою

D = nl₀ + r + nDl, (2.1)

де n - число шпильок у заднього робітника, l₀ - номінальна довжина стрічки, Δl - поправка за компарування стрічки, nDl -поправка в довжину лінії за компарування стрічки, r - залишок (компарування - точне визначення довжини стрічки за допомогою спеціального еталону, званому компаратором).

При підрахунку n необхідно врахувати кількість передач шпильок заднім робітникам передньому і, щоб уникнути грубих помилок, кожну передачу відзначати в журналі.

Для контролю лінії в теодолітних ходах вимірюють двічі в двох напрямах, і якщо між двома значеннями розбіжність допустима, то з двох набутих значень виводять середнє арифметичне, яке і береться за результат виміру.

Допустима розбіжність між двома вимірами однією і тією ж стрічкою визначається за формулою:

f_D = 0.014√D, (2.2)

де D - довжина лінії в метрах.

Точність виміру довжини лінії 20-метровою сталевою стрічкою характеризується середніми відносними помилками: за сприятливих умов 1:2000, при найсприятливіших - 1: 3000 і при несприятливих - 1: 1000.

Якщо величина поправки за компарування менше 0.002 м, то вона не враховується, оскільки її відносна величина буде 1:10 000.

Для визначення горизонтального прокладення d на місцевості вимірюють відстань D такут його нахилу ν до горизонту. Тоді

d = Dcos v або d = D - DD, (2.3)

де поправка за нахил до горизонту, рівна

DD = D - d = D - Dcosv = D(1- cosv) = 2Dsin2(v/2). (2.4)

Для обчислення поправок за нахил до горизонту можна користуватися таблицями поправок за нахил лінії, обчислених за формулою (2.4).

в) Вимір кута нахилу екліметром

Кути нахилу можна виміряти екліметром, який є порожнистою трубкою прямокутного перетину з двома діоптрами: наочним, що представляє горизонтальну нитку, і очним - горизонтальним прорізом на передній стінці трубки.

З правого боку трубки закріплена кругла коробка, усередині якої при натисненні гальмуючої кнопки вільно обертається на осі диск з градусними поділками на ободі та з прикріпленим до нього в нижній частині вантажем, що знаходиться проти поділки 90°. Проріз і горизонтальна нитка паралельні осі круга.

У виправленому екліметрі нульовий діаметр незакріпленого диска (від якого в обидві сторони нанесені поділки до 90° або 60°) під дією вантажу завжди займає горизонтальне положення, незалежно від нахилу осей коробки з трубою. У круглій коробці біля очного діоптра знаходиться віконце, в якому через лупу видно ділення внутрішнього диска.

Рис. 2.1 - Екліметр

1 - кругла металева коробка; 2 - трубка;

3 - диск з поділками

Вимір кута нахилу полягає в тому, що спостерігач, узявши в руку екліметр, натискує на кнопку, що закріплює круг, дивиться на мітку віхи, висота якої дорівнює висоті ока спостерігача над землею, через проріз і дочекавшись, коли круг заспокоїться, відлічується кут нахилу по кругу проти видимої нитки, одночасно дивлячись в лупу і проріз.

Перед роботою екліметром треба перевірити, чи виконана умова - при горизонтальному положенні лінії візування відлік по кругу має бути рівним нулю. Ця умова перевіряється виміром кута нахилу з обох кінців лінії.

Якщо умова виконана, то відліки по кругу, взяті на обох кінцях лінії, по абсолютній величині мають бути рівні куту нахилу і протилежні за знаком. Якщо лінія горизонту утворює з нульовим діаметром кут δ, та умова не виконана, відліки а недорівнюватимуть куту нахилу і можна написати рівняння

ν = α₁ - δ, ν = а₂ + δ (2.5)

Проте для зручності користування екліметром його слід виправити, якщо поправка більше 0.25°. Для цього треба відвернути гвинти кришки коробки, зняти її і, відкріпивши важок, перемістити його в потрібне положення та закріпити.

2.1.1.3 Устрій та перевірки теодоліта.

Дата добавления: 2014-10-15