Тахеометрический ход как сделать

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 19.09.2024

При тахеометрической съемке одновременно определяют плановое и высотное положения точек местности, что позволяет сразу получить топографический план.

Важным достоинством тахеометрической съемки является то, что максимальное увеличение производительности труда в поле позволяет существенную долю объема работ по созданию топографических планов и цифровых моделей местности перенести в камеральные условия, где есть возможность широкого привлечения для этой цели средств автоматизации и вычислительной техники. В связи с этим особенно эффективным становится использование для тахеометрических съемок электронных тахеометров, позволяющих фиксировать результаты измерений на магнитные носители с последующим вводом получаемой информации в ЭВМ, ее автоматической обработкой, подготовкой ЦММ и вычерчиванием топографических планов на графопостроителях.

Основным недостатком тахеометрической съемки является то, что при камеральной подготовке топографического плана практически исключается возможность сличения его с местностью, в связи с чем могут быть пропущены некоторые детали местности и могут возникнуть искажения отдельных элементов рельефа.

При производстве тахеометрических съемок в настоящее время используют следующие приборы:

1) теодолиты-тахеометры Т 15, Т 15К, Т 30, 2Т 30, 2Т 30П;
2) электронные тахеометры Trimble, Leica, Nikon, Sokkia и др.;
3) рейки нивелирные, тахеометрические вехи (вехи с отражателем для определения расстояний электронным тахеометром);
4) землемерные ленты, рулетки, вехи.

Производство тахеометрической съемки

Для обеспечения требуемой густоты съемочного обоснования в дополнение к имеющейся сети прокладывают съемочные ходы. В этих ходах одновременно определяют положение точек хода (станций) и производят с них съемку местности. Съемочные ходы опираются на пункты съемочного обоснования. Для определения планового положения точек хода измеряют горизонтальные углы и длины сторон. При съемках в масштабе 1:500 длины сторон измеряют двадцатиметровыми лентами или стальными рулетками, при съемках более мелких масштабов - нитяным дальномером в прямом и обратном направлениях. Линейная невязка хода при работе с нитяным дальномером не должна превышать 1:300 длины хода.

Высоты точек хода определяют тригонометрическим нивелированием. Углы наклона измеряют при двух положениях вертикального круга в прямом и обратном направлениях. Расхождения в превышениях не допускаются более 4 см на каждые 100 м расстояния. Допустимую высотную невязку хода (в м) вычисляют по формуле:

где S_cp - средняя длина линии, м.

Тахеометрическая съемка теодолитом-тахеометром

Съемку местности производят с точки съемочного обоснования (станций). На станции устанавливают теодолит, приводят его в рабочее положение и ориентируют, т.е. совмещают нулевой диаметр лимба - начало отсчетов по горизонтальному кругу - с одной из сторон обоснования, принятой за полярную ось. В этом случае отсчеты по горизонтальному кругу теодолита дают значения полярных углов (рис.5.21).

Рис. 5.21. Определение расстояния с помощью нитяного дальномера

Для определения полярного расстояния производят дальномер- ный отсчет по рейке, установленной на определяемой точке местности (реечной точке). При этом расстоянии D = к ? п + с, где к - коэффициент дальномера, обычно равен 100; п - отсчет по рейке; с - постоянное слагаемое, в современных приборах с очень мало и его часто не учитывают при измерениях. Эта формула получена для случая, когда рейка расположена перпендикулярно к визирной оси.

Если рейка наклонена по отклонению к визирной оси на угол v, то вместо правильного отсчета GM = п возьмут отсчет G'M' = п . Эти величины связаны соотношением п = п' cosv (из решения прямоугольного треугольника). Подставляем значение п в формулу

D = kn + с = кn' cos v + с, но d = D • cos v, тогда d = kn r cos 2 v + c cosv. Величины с и v малы, поэтому c cosv ~ с cos 2 v, тогда d ~ (к п' + с) cos 2 v обозначим кп' + с = L, тогдаd~L cos 2 v.

Для определения превышения h между станцией и реечной точкой измеряют высоту теодолита i и угол наклона v. Если визирование осуществляли на отсчет / по рейке, то превышение вычисляют по формуле тригонометрического нивелирования h = d • tgv + / - /, но

тогда h = Z, • cosv • sin v-н'-/, но sin 2v = 2 cos v • sin v заменим на i sin 2v, получим h = i L ? sin 2v + i -1.

Чтобы сократить объем вычислений, визирование обычно осуществляется на отсчет по рейке, равный высоте инструмента, т.е.

I = i, тогда h = — L • sin 2v.

Съемку производят, как мы отмечали, полярным способом со съемочных точек обоснования по реечным точкам, размещаемым в характерных местах рельефа и ситуации.

Реечные точки не подлежат никакому закреплению, при этом рейку ставят непосредственно на землю. Число реечных точек, снимаемых с каждой съемочной точки обоснования, зависит от рельефа местности, особенностей ситуации, видимости и масштаба съемки. Реечные точки по возможности размещаются равномерно по площади таким образом, чтобы расстояния между ними не превышали следующих величин: расстояние между реечными точками при высоте сечения рельефа 0,5 м при масштабе 1:500 равно 15 м, при масштабе 1:1000 - 20 м, при масштабе 1:2000 - 40 м.

Реечные точки выбирают таким образом, чтобы на топографическом плане можно было однозначно изобразить рельеф и ситуацию.

Тахеометрическая съемка производится с помощью рабочих ре- ечников, общее число которых (от 1 до 4) зависит от опытности та- хеометриста. Порядок обхода точек реечники обычно осуществляют параллельными рядами.

Порядок работы на станции

Тахеометрическую съемку начинают с установки тахеометра на съемочной точке, для чего тахеометр центрируют, горизонтируют и с помощью рейки или рулетки измеряют высоту прибора над съемочной точкой с точностью до 1 см. Затем прибор ориентируют, т.е. устанавливают нуль лимба по направлению на одну из соседних съемочных точек, ориентирование обычно производят при круге лево.

После ориентирования при том же круге тахеометрист визирует прибор на реечные точки, делает отсчеты по лимбу, определяя направление на соответствующие реечные точки, измеряет расстояние нитяным дальномером и берет отсчет по вертикальному кругу для дальнейшего вычисления угла наклона. При этом нужно помнить, что ежедневно в начале работы и в конце ее обязательно производится определение МО.

При отсутствии видимости на отсчет, равный высоте инструмента, среднюю нить сетки нитей зрительной трубы при измерении вертикальных углов наводят на любой отсчет и записывают его в журнал.

При определении расстояний нитяным дальномером отсчет по дальномерным нитям можно делать одним из двух способов:

1) с одновременным измерением угла наклона, когда средняя линия сетки нитей наводится на отсчет, равный i. Отсчеты берут по верхней а и нижней в дальномерным нитям. Расстояние вычисляют как разность отсчетов, умноженную на коэффициент нитяного дальномера;
2) со смещением нижней дальномерной нити на ближайший отсчет, кратный целому метру; при этом для взятия отсчета по вертикальному кругу средняя нить сетки возвращается в исходное положение.

Завершив съемку с данной точки, тахеометрист снова визирует прибор на исходную веху, проверяя, не сошел ли в ходе съемки отсчет по лимбу с нуля. В ходе съемки ведут абрис с нанесением на него всех реечных точек и с зарисовкой рельефа и ситуации. Абрис делают в журнал тахеометрической съемки отдельно для каждой съемочной точки, причем направления и расстояния наносят на глаз без масштаба. Абрис является важным элементом тахеометрической съемки, т.к. позволяет воспроизводить при камеральной подготовке топографического плана рельефа и ситуацию местности.

В отличие от абрисов, ведущихся при теодолитной съемке, при тахеометрической съемке на абрисе никаких размеров не указывается, но обязательно проставляются номера реечных точек и показываются стрелками направления и участки равномерного ската. Это позволяет при составлении плана правильно изобразить рельеф либо вместо направлений ската на глаз без интерполяции рисуют горизонтали. Образец журнала тахеометрической съемки приведен в табл. 5.3.

Журнала тахеометрической съемки

Отсчет по верт. кругу

Ориентировано на точку II, Н/=

Кроме контуров, снимают следующие предметы местности: пункты геодезических сетей, строения, здания и сооружения, дорожную сеть, гидрографию и гидротехнические сооружения, выходы подземных коммуникаций, линии связи, электропередач, приусадебные огороды, палисадник, полосы отчуждения, тротуары и т.д.

При съемке рельефа особое внимание уделяют выбору на местности реечных точек. На холме реечные точки располагают на вершине и вдоль подошвы; в котловине - на дне и по бровке; на хребте и лощине - по линиям водораздела и водослива. При съемке седловины и реечным точкам по определению двух холмов добавляют точку на превышение.

Все результаты измерений при съемке записывают в журнал тахеометрической съемки. Там же производят вычисления горизонтальных проложений, углов наклона линий, превышений и высот пикетных точек.

Для обеспечения требуемой густоты съемочного обоснования в дополнение к имеющейся сети прокладывают съемочные ходы. В этих ходах одновременно определяют положения точек хода (станций) и производят с них съемку местности. Съемочные ходы опираются на пункты съемочного обоснования. Для определения планового положения точек хода измеряют горизонтальные углы и длины сторон: при съемках в масштабе 1:500 измеряют длины сторон стальными лентами или рулетками, при съемках более мелких масштабов - нитяным дальномером в прямом и обратном направлениях ( 2 на плане не снимаются (25 мм 2 для участков, не имеющих хозяйственного значения). Высотные точки должны располагаться на характерных точках и линиях рельефа местности. Расстояния от тахеометриста до реечной точки должны обеспечивать точность положения на плане четко очерченных объектов ситуации относительно ближайших пунктов съемочного обоснования 0,5 мм (в горных районах 0,7 мм), а по высоте средняя ошибка определения отметки по горизонталям не должна быть бы больше 1/4 h_c при v 0 .

Камеральная обработка тахеометрической съемки

Камеральная обработка полевых измерений при тахеометрической съемке осуществляется в следующей последовательности:

1. Обработка журнала тахеометрической съемки, которая заключается в вычислении:

- углов наклона v₍:

-горизонтальных проложений dr d = L- cos 2 v при v > 1°30'. Если v меньше 1°30’, то d =L;

- превышений hr.

-отметок реечных точек:

2. Разбивка сетки координатной на листе ватмана и ее оцифровка. Построение координатной сетки со сторонами 100 мм выполняют линейкой Дробышева и осуществляют ее оцифровку в соответствии с масштабом съемки и координатами съемочного обоснования.
3. Нанесение на план точек съемочного обоснования. Выполняется по координатам точек съемочного обоснования с помощью масштабной линейки и измерителя, подписываются их название и высоты.
4. Накладка результатов тахеометрической съемки и горизонтальной съемки. Пикетные или реечные точки наносят на план по значениям полярных углов и горизонтальных проложений до реечных точек. Полярные углы строят по транспортиру, а полярные расстояния (горизонтальные проложения) откладывают линейкой или пользуются тахеографом. Около реечных точек выписывают их высоты. По углам поворота контура, сообразуясь с зарисовками в абрисе, получают контуры угодий, а предметы местности обозначают условными топографическими знаками.
5. Построение на плане горизонталей. После построения ситуации переходят к отображению рельефа. Для этого по линиям равномерного ската проводят интерполяцию. Интерполяция - это определение промежуточных значений. В нашем случае промежуточные значения - это точки с отметками, кратными сечению рельефа. После интерполяции точки с одинаковыми отметками соединяют плавными линиями согласно абрису.
6. Оформление плана.

Рассмотрим составление и оформление плана тахеометрической съемки более подробно.

Разбивка координатной сетки на листе ватмана и ее оцифровка

Для построения координатной сетки применяют линейку Дробышева. Это стальная линейка с шестью окнами, расположенными на расстоянии 10 см друг от друга. Одно ребро линейки, один торец и один край каждого окна скошены. На первом скошенном окне нанесена риска. Расстояние между ней и скошенным торцом линейки равно 70,711 см, т.е. размеру диагонали квадрата 50x50 см.

При построении сетки квадратов линейкой Дробышева отмечают шесть положений линейки:

1. Прочерчивают внизу листа линию на расстоянии от края 2- Зсм, на линии намечают точку А, от которой откладывают точку В (шестое окно).
2. Засечками, с точки А - диагональю, а с точки В - стороной квадрата (шестое окошко) получают точку С.

3. Засечками сторон с точки С и точки А получают точку Д.
4. Проверяют диагональю В- Д точность построения. Допустимое расхождение 0,2 мм.
5. Полученный квадрат разбивают на малые квадраты со сторонами 10x10 см.
6. Производят оцифровку сетки.

Для оцифровки сетки из ведомости координат съемочного обоснования выписывают максимальные значения х и у. Разность этих значений в соответствующем масштабе дает величину плана, помещаемого на лист. В зависимости от этого и намечают начало координат по осям хну. Масштаб 1:1000, 1 клетка - 100x100 м. Например, Хтах = 985,16 м; x_min = 716,95 м; у_тах = 455,90 м; y_min = 105,80 м.

Следовательно, Ах = 250 м; Ау = 350 м, т.е. для размещения плана необходимо по оси х иметь 3 клетки, а по оси у-4 клетки, если масштаб плана 1:1000. Вначале оцифруем сетку по оси х. Нижняя горизонтальная линия сетки должна получить координату 700, т.к. x_mj_n = =716, а сетка оцифровывается кратно 100 м, а самая верхняя 1000, т.к. х_тах = 985. Надписи цифр выполняются высотой 3 мм симметрично горизонтальной линии сетки. Аналогично оцифровывают сетку по оси у.

Нанесение на план точек съемочного обоснования

Следующий этап заключается в нанесении точек съемочного обоснования по координатам согласно оцифровке. Для этого вначале находят квадрат расположения наносимой точки, а затем, используя график поперечного масштаба, наносятся точки.

Например, xi = 716,95 м; уi = 105,80 м, т.к. сотни метров координат подписывают на сетке, то откладывают разность между координатной точки и цифрой подписанной сетки.

Накладка результатов тахеометрической съемки и горизонтальной съемки

Следующий этап построения плана - накладка результатов тахеометрической съемки. Для этого используют журнал тахеометрической съемки, транспортир, линейку и измеритель либо прибор, называемый тахеографом. Откладывая горизонтальные углы от линии ориентирования I—II по ходу часовой стрелки и горизонтальные про- ложения d, получаем положения реечных точек, которые обозначаются точкой с подписанной справа отметкой (рис. 5.22).

Рис. 5.22. Нанесение реечных точек

После нанесения всех точек тахеометрической съемки по абрисам теодолитной съемки также наносят ситуацию и проводят границы контуров и проставляют условные знаки.

Построение на плане горизонталей

Для построения на плане горизонталей используют аналитический или графический способ интерполирования. Смысл интерполирования заключается в том, что линию, соединяющую две реечные точки, разбивают на интервалы с заданной высотой сечения с нахождением планового положения точек соответствующих горизонталей.

Графически эта задача решается следующим образом: листок кальки расчерчивается параллельными линиями с равным интервалом

(примерно 8 мм), при этом каждая линия нумеруется как горизонталь; так создается палетка. Палетку накладывают на чертеже таким образом, чтобы одна из точек совмещалась с соответствующей высотой палетки. Палетку поворачивают вокруг этой точки до совмещения второй точки с соответствующей высотой палетки.

Пересечение соответствующих линий палетки с линией, соединяющей съемочные точки, даст положение точек прохождения соответствующих горизонталей. Затем переходят к интерполированию между следующими смежными точками и т.д. Точки равных высот соединяют плавными кривыми, при этом нужно помнить, что горизонтали не проводят через искусственные сооружения, реки, водоемы.

После проведения всех горизонталей необходимо подписывать горизонтали, кратные 5 м. При этом верх цифр должен быть направлен в сторону повышения ската. Кроме того, расставляют бергштрихи по характерным линиям получившегося рельефа (водораздел, водослив).

Оформление плана

В названии "тахеометрическая" подчеркивается высокая производительность труда при этом виде съемки: "tachys" означает быстрый.

Съемку выполняют либо теодолитом, либо тахеометром-автоматом; в комплект приборов для съемки еще входит рейка.

Съемочное обоснование для тахеометрической съемки создают, прокладывая теодолитные ходы, ходы технического нивелирования, высотные или тахеометрические ходы.

Тахеометрический ход - это комбинация теодолитного и высотного ходов в одном. На каждом пункте хода измеряют горизонтальный угол, углы наклона на заднюю и переднюю точки и дальномерное расстояние прямо и обратно. Превышение между пунктами вычисляют по формуле тригонометрического нивелирования.

Уравнивание тахеометрического хода выполняют отдельно для координат (как в теодолитном ходе) и превышений (как в высотном ходе). Допустимые невязки вычисляют по следующим формулам:

(7.8)

(7.9)

(7.10)

Здесь n - число измеренных углов хода, ∑S - длина хода в метрах.

Тахеометрическая съемка выполняется с пунктом съемочного обоснования в полярной системе координат. Теодолит центрируют над пунктом А, горизонтируют, приводят трубу в рабочее положение и ориентируют на соседний пункт В съемочного обоснования, т.е. устанавливают на лимбе отсчет 0 o 0' при наведении трубы на этот пункт. Другими словами, полюсом полярной местной системы координат является пункт А, а направление полярной оси совмещается с направлением АВ.

Трубу теодолита наводят на рейку, установленную в какой-либо точке местности и измеряют три величины, определяющие положение снимаемой точки в плане и по высоте: горизонтальный полярный угол, угол наклона и дальномерное расстояние. Затем вычисляют превышение и горизонтальное проложение.

Точка установки рейки называется пикетом; различают высотные и плановые пикеты.

Высотные пикеты располагают во всех характерных точках и линиях рельефа: на вершинах гор и холмов, на дне котловин и впадин, по линиям водослива лощин и водораздела хребтов, у подошв гор и хребтов, у бровок котловин и лощин, в точках седловин, на линиях перегиба скатов и т.п. Расстояние между высотными пикетами не должно превышать: 40 мм на плане при масштабе съемки 1:500, 30 мм - при масштабе 1:1000, 20 мм - при масштабе 1:2000, чтобы при рисовке рельефа было удобно выполнять интерполирование горизонталей. Главное условие выбора высотных пикетов - чтобы местность не имела между соседними пикетами перегибов ската.

Чем больше высотных пикетов, тем легче рисовать рельефа на плане, но не надо забывать, что объем выполненной работы определяется не числом пикетов, а заснятой площадью в гектарах или в квадратных километрах. Поэтому пикетов надо набирать столько, сколько требуется для правильной рисовки рельефа.

Плановые пикеты располагают на контурах и объектах местности; иногда плановые пикеты называют реечными точками. При замене криволинейных контуров ломаными линиями ошибка спрямления не должна превышать 0.5 мм в масштабе плана.

Требуемая точность измерения горизонтальных углов и расстояний при тахеометрической съемке такая же, как и при горизонтальной съемке:

Расчитаем допустимую ошибку измерения угла наклона. Для этого возьмем формулу тригонометрического нивелирования:

и продифференцируем ее по измеряемым элементам:

m 2 _h = (S/cos 2 ν) 2 * m ν 2 / ρ 2 + tg 2 ν.m 2 _s. (7.12)

Примем h=1 м, ν= 11.4 o , tgν = 0.2, cosν = 1.0 и получим m_h = 0.33 м.

m_ν 2 /ρ 2 * S 2 /cos 4 ν = m 2 _h - tg 2 ν * m 2 _s,

Поскольку требования к точности измерений при тахеометрической съемке невысокие, то измерения при съемке пикетов выполняют по упрощенной методике:

горизонтальные углы измеряют при одном положении круга;

расстояния, измеряемые по нитяному дальномеру, округляют до целых метров при съемке в масштабах 1:2 000 или 1:5 000;

углы наклона измеряют при одном положении круга, установив место нуля близким или равным нулю; при этом отсчет по вертикальному кругу будет равен углу наклона, если съемку выполнять при основном положении круга.

Все результаты измерений записывают в журнал тахеометрической съемки; затем там же вычисляют углы наклона, горизонтальные проложения, превышения пикетов относительно точки стояния теодолита и отметки пикетов. Одновременно с ведением журнала составляют схематический чертеж местности - абрис (кроки), на котором показывают все заснятые с этой станции пикеты, контуры, ситуацию, формы рельефа, направления скатов. Иногда абрис рисуют до начала съемки, намечая на нем плановые и высотные пикеты, и затем уже ведут съемку в соответствии с абрисом.

Рационализация и автоматизация тахеометрической съемки. При тахеометрической съемке много времени тратится на вычисление превышений и горизонтальных проложений. За один рабочий день обычно набирают 400 - 500 пикетов, а специалисты высокой квалификации - до 1000 пикетов; на обработку такого объема приходится тратить несколько часов, при этом неизбежны разного рода ошибки, для исключения которых превышения и горизонтальные проложения выбирают из таблиц во вторую руку. Существенную пользу может дать применение программируемого микрокалькулятора.

В инструкции по съемкам написано: "Тахеометрическая съемка производится, как правило, тахеометром-автоматом, и, как исключение, - теодолитом- тахеометром". Тахеометр-автомат отличается от теодолита-тахеометра тем, что превышение и горизонтальное проложение вычисляют в уме по дальномерным отсчетам, используя простые формулы:

где C и K - постоянные коэффициенты (обычно C = 100 и K = 10 или K = 20),
l_S и l_h - дальномерные отсчеты по рейке.

Для сравнения напишем формулы для вычисления превышения и горизонтального проложения для обычного нитяного дальномера:

S = (C * l + c) * Cos 2 ν, (7.15)

h' = 0.5 * (C * l + c) Sin 2 ν. (7.16)

Чем отличаются формулы тахеометра-автомата от этих формул ? Во-первых, в них нет малой постоянной "c" нитяного дальномера; это достигается применением в трубе дополнительной линзы, которая смещает вершину диастимометрического угла на ось вращения прибора. Зрительная труба, у которой c=0, называется аналлатической. Во-вторых, нет функций угла наклона ν. В-третьих, для горизонтального проложения имеется своя постоянная C и свой дальномерный отсчет l_S, а для превышения - своя постоянная K и свой дальномерный отсчет l_h.

Теория тахеометра-автомата заключается в выводе формул:

Нарисуем упрощенную схему измерения горизонтального проложения S и превышения h (рис.7.9). На рисунке: точка J - вершина диастимометрического угла φ, l - отсчет по рейке, соответствующий углу φ; ν - угол наклона визирной линии, наведенной на нуль рейки, i - высота прибора,V - высота нуля рейки.

В тахеометре-автомате расстояние между дальномерными нитями сетки должно автоматически изменяться с изменением угла наклона трубы, причем дальномерная нить горизонтальных проложений и дальномерная нить превышений не совпадают. Конструктивно это делается так: в поле зрения трубы передается та часть номограммы, которая соответствует данному углу наклона трубы.

Построение номограммы тахеометра - автомата. Сначала проводят дугу окружности радиусом R с центром в точке F (рис.7.10); пусть для конкретности R =55 мм. Эта дуга является основной кривой, точка "нуль" которой наводится на нуль или на Рис.7.10. отсчет V рейки. Затем рассчитывают расстояния p_S и p_h для разных углов наклона при заданных значениях C=100, K=10 (K=20) и f_об = 251 мм; например:

ν = 0 o p_S = 2.51 мм ,

ν = 30 o p_S = 2.27 мм и т.д.

Откладывают от радиуса FO углы, для которых вычислены расстояния p_S и p_h; на стороне каждого угла откладывают эти расстояния от основной кривой и полученные точки соединяют плавными линиями - получаются линии номограммы. Для горизонтальных проложений строят две линии: C = 100 и C = 200, для превышений строят три линии: K = 10, K = 20 и K = 100 для положительных и отрицательных углов наклона.

Номограмму строят либо на призме, либо на боковой поверхности либма вертикального круга; в поле зрения трубы изображение номограммы передается с помощью оптических деталей.

Из-за ошибок построения номограммы значения коэффициентов C и K могут отличаться от проектных. Фактические значения коэффициентов определяют, измеряя многократно известное расстояние S₀ и известное превышение h₀:

Относительная ошибка измерения расстояния номограммным тахеометром - 1/500, ошибка измерения превышений - 1 см на 100 м при K = 10 и 2 см при K = 20.

Тахеометр-автомат часто применяют вместе со столиком Карти. В этом случае абрис составляют в процессе съемки на лавсановой пленке. Журнал съемки при этом не ведется, так как пикеты наносят на абрис в масштабе плана и сразу подписывают их отметки. При использовании столика Карти исключаются белые пятна - незаснятые участки местности в пределах станции.

В настоящее время для тахеометрической съемки применяются также электронные тахеометры, представляющие собой комбинацию точного теодолита и точного светодальномера. Результаты измерений можно кодировать на перфоленту или дискету; обработка таких измерений производится на ЭВМ.

В результате выполнения тахеометрической съёмки плановые координаты и высоты точек местности получают одновременно, при использовании одного и того же прибора.

В качестве приборов для указанной съёмки используют технические теодолиты типа Т30 и Т15, а также специальные тахеометры типа ТП, ТВ, ТА-2, Dahlta 020 и др., в отдельных случаях, при съёмке в равнинной местности, используют нивелиры, имеющие горизонтальный круг (НТ, НСК- 4, Ni030, NiB1 и др.). В настоящее время, как неоднократно указывалось выше, всё большее применение находят электронные тахеометры, использование которых позволяет значительно уменьшить объём полевых, а также и камеральных работ, связанных с вычислениями и графическим построением карт и планов. Тем более, что те же тахеометры используются и при создании съёмочного обоснования, при выполнении привязок теодолитных ходов, а также выполнения работ сравнительно высокой точности. Так что многие из перечисленных выше приборов, а то и все они, Вам в практической работе на производстве и не встретятся.

При тахеометрической съёмке с использованием оптико-механических приборов применяют стандартные нивелирные рейки с сантиметровыми или двухсантиметровыми делениями.

Плановое положение точек местности при тахеометрической съёмке получают в полярной системе координат, полюсом которой является точка съёмочного обоснования, полярной осью – направление на любую видимую с данной станции точку съёмочного обоснования либо другую точку, координаты которой являются известными. Полярный угол на снимаемую точку отсчитывается по часовой стрелке от исходного направления полярной оси. Расстояние до снимаемого пикета (в проекции – горизонтальное проложение) соответствует расстоянию от полюса до искомого пикета.

Если съёмка выполняется прибором, имеющим нитяный дальномер, то наклонное (дальномерное) расстояние до пикета определяют по формуле

D = kl + c (формула 8.1)

а горизонтальное проложение по формуле

d = D cos 2 ν = kl cos 2 ν (формула 8.2)

В приведенных формулах с – постоянная нитяного дальномера (для большинства приборов с = 0); k – коэффициент нитяного дальномера (для большинства приборов k = 100); l – число сантиметров по рейке между дальномерными нитями; ν – угол наклона.

При использовании тахеометров автоматов и полуавтоматов, а также электронных тахеометров, горизонтальное проложение получают автоматически.

Превышение съёмочного пикета определяют по формуле тригонометрического нивелирования при наведении на рейку на отсчёт, равный высоте прибора, или если наведение производится на отсчёт, не равный высоте прибора.

Предметами съёмки в зависимости от поставленных задач являются:

населённые пункты со всеми строениями и пристройками
производственные и культурно-бытовые сооружения, исторические памятники, парки, сады, посадки в насёленных пунктах с подеревной съёмкой
подземные коммуникации и места их выхода на земную поверхность
отдельные постройки вне населённых пунктов, объекты-ориентиры (отдельные деревья, кусты, большие камни-валуны и др.)
орошаемые и осушаемые участки с сооружениями на них
земли сельскохозяйственного использования (огороды, парники, фруктовые сады, виноградники, питомники и т.п.)
контуры земельных участков, не имеющих сельскохозяйственного назначения
места разработок рудных и нерудных полезных ископаемых
границы и граничные столбы
наземные линии связи и коммуникации и др.

Работа на станции тахеометрической съёмки выполняется в указанной последовательности (на примере рис. "схема тахеометрической съёмки на станциях 6 и 7").

Последовательность работ на станции тахеометрической съёмки

1. Установить теодолит в рабочее положение.

Центрирование теодолита может производиться с невысокой точностью, порядка 1-2 см.

2. Выбрать удалённую точку местности и определить по ней значение места нуля вертикального круга.

3. Измерить с точностью до 1 см высоту прибора на станции.

Высота прибора определяется от точки съёмочного обоснования до центра зрительной трубы прибора.

5. Выбрать направление полярной оси на соседнюю точку съёмочного обоснования либо на другую точку съёмочного обоснования, координаты которой известны и установить ноль горизонтального круга на эту точку.

Для этого необходимо найти и совместить нули горизонтального круга и алидады, закрепить колонку, ослабить зажимной винт подставки (теодолита Т30) и выполнить наведение на точку съёмочного обоснования, пользуясь наводящим устройством подставки. После этого зажимным и наводящим устройствами подставки не пользоваться, а использовать только зажимное и наводящее устройства колонки теодолита.

При использовании теодолита Т15 установку нуля горизонтального круга на точку съёмочного обоснования выполнятся с помощью куркового зажима и зажимного и наводящего устройств колонки.

В процессе измерений периодически необходимо проверять установку нуля в направлении полярной оси во избежание случайного его смещения.

6. Заготовить абрис тахеометрической съёмки (рис. "Абрис тахеометрической съёмки на станции 6 и 7") с примерной зарисовкой ситуации и рельефа.

7. Выполнить наведения и регистрацию отсчетов на съёмочные пикеты:

навести вертикальную нить сетки на центральную ось рейки, установленной на съёмочном пикете
одним из подъёмных винтов подставки привести пузырёк установочного цилиндрического уровня на середину; при использовании теодолитов с компенсатором это действие не производится
навести горизонтальную нить сетки на отсчёт, равный высоте прибора
взять отсчёт в сантиметрах между дальномерными нитями сетки (дальномерное расстояние); для удобства следует верхнюю нить временно сместить на ближайшее целое деление, отсчитать число сантиметров и снова возвратиться на отсчёт высоты прибора
взять отсчёт по шкале горизонтального круга
взять отсчёт по шкале вертикального круга

При хорошем навыке работы реечник может перемещаться на следующий съемочный пикет после взятия отсчёта по дальномеру.

Количество съёмочных пикетов зависит от характера снимаемой местности, количества контурных точек, сложности рельефа и т.п. В среднем расстояние между съёмочными пикетами должно быть равно 2 см в масштабе снимаемого плана. Так, при съёмке плана в масштабе 1:500 съемочные пикеты должны в среднем располагаться примерно на расстояниях 10 м друг от друга.

Нумерация съемочных пикетов должна быть сквозной для всей снимаемой местности (без повторения номеров пикетов).

При съёмке ситуации должны быть сняты все контурные точки, определяющие плановое положение того или иного контура. Информация о контурах на топографическом плане должна иметь фактический характер.

Для построения рельефа должны быть сняты все его характерные точки и линии (вершины возвышенностей, дно котловин, точки седловин и перегибов рельефа, линии водоразделов и водосливов, подошвы и бровки и др.) – (рис. выбор съёмочных пикетов для съёмки рельефа). На абрисах тахеометрической съёмки выполняют не только примерную зарисовку рельефа, но и указывают направления однородных скатов в сторону понижения (стрелками между точками, расположенными на однородных скатах.

При съёмке твёрдых контуров до съёмочного пикета должно быть расстояние не более 60 м для плана масштаба 1:1000, не более 100 м для плана масштаба 1:2000 и не более 150 м для плана масштаба 1:5000. Съёмку твёрдых контуров в масштабе 1:500 выполняют способами теодолитной съёмки, однако и при тахеометрической съёмке для получения рельефа рейку устанавливают на тех же твёрдых контурах.

Максимальные расстояния до съёмочных пикетов должны быть не более 150 м при съёмке в масштабе 1:2000 и не более 250 м при съёмке в масштабе 1:5000.

Выбор съёмочных пикетов для съёмки рельефа

Если местность равнинная, то целесообразно визирную ось зрительной трубы установить горизонтально (на отсчёт места нуля), а вместо отсчёта по вертикальному кругу по рейке брать линейный отсчёт с округлением до 1 см. Высота съёмочного пикета в этом случае будет составлять

H_РТ = H_СТ + i − a (формула 8.3)

где H_СТ - высота станции (точки съёмочного обоснования); i – высота прибора; а – отсчёт по рейке.

Теодолит Т30, например, имеет цилиндрический уровень при зрительной трубе. Если визирную ось зрительной трубы установить горизонтально, а затем юстировочными винтами цилиндрического уровня зрительной трубы привести пузырёк на середину, то при полученной установке теодолитом можно пользоваться как нивелиром.

Если при наведении на съёмочный пикет не видна высота прибора, то выполняют наведение на рейку на любой видимый отсчёт V, который записывают в примечаниях журнала.

Далее приведём пример производства тахеометрической съёмки местности с точек 6 и 7 съемочного обоснования рис. "схема тахеометрической съёмки на станциях 6 и 7". Абрисы на станциях 6 и 7 представлены на рис. "абрис тахеометрической съёмки на станции 6 и 7", журнал тахеометрической съёмки – в табл. "журнал тахеометрической съемки". Вычисления в примере приведены только для некоторых пикетов. Для других пикетов вы можете сами проверить получение того или иного результата.

Пример 8.1. Обработка результатов тахеометрической съёмки.

Исходные данные: схема тахеометрической съёмки (рис. "схема тахеометрической съёмки на станциях 6 и 7"); абрисы тахеометрической съёмки (рис. "абрис тахеометрической съёмки на станции 6 и 7"), журнал тахеометрической съёмки (табл. "журнал тахеометрической съемки").

1. Вычисление углов наклона:

ν₁ = - 0 о 36 ' – ( - 0 о 02 ' ) = - 0 о 34 ' ν₂ = - 1 о 02 ' – ( - 0 о 02 ' ) = - 1 о 00 ' .	ν₁₁ = - 3 о 48 ' – ( - 0 о 01 ' ) = - 3 о 47 ' ν₁₂ = - 2 о 07 ' – ( - 0 о 01 ' ) = - 2 о 06 ' .
ν₁₀ = + 0 о 22 ' – ( - 0 о 02 ' ) = + 0 о 24 '	ν₁₇ = + 3 о 49 ' – ( - 0 о 01 ' ) = + 3 о 50 '

2. Вычисление горизонтальных проложений: формула (8.2).

d₁ = (kl)₁ ∙ cos 2 ν₁ = 45,3 ∙ cos 2 ( - 0 о 34 ' ) = 45,3 м
d₂ = (kl)₂ ∙ cos 2 ν₂ = 57,2 ∙ cos 2 ( - 1 о 00 ' ) = 57,2 м
.

d₈ = (kl)₈ ∙ cos 2 ν₈ = 56,2 ∙ cos 2 ( + 3 о 02 ' ) = 56,0 м
.

d₁₇ = (kl)₁₇ ∙ cos 2 ν₁₇ = 55,6 ∙ cos 2 ( + 3 о 50 ' ) = 55,4 м

3. Вычисление превышений

Журнал тахеометрической съемки

№ пикетов	Дальномер, kl, м	Отсчеты		Угол наклона, ν	Гориз. пролож., d, м	Превышение, h, м	Высота, Н, м	Примечания
№ пикетов	Дальномер, kl, м	ГК	ВК	Угол наклона, ν	Гориз. пролож., d, м	Превышение, h, м	Высота, Н, м	Примечания
Станция 6 0 о ГК на точку 7 i = 1,46 м МО = - 0 о 02 ' Н₆ = 79,78 м
1	45,3	10 о 10 '	- 0 о 36 '	- 0 о 34 '	45,3	- 0,45	79,3	Граница леса, куст. и луга
2	57,2	32 о 05 '	- 1 о 02 '	- 1 о 00 '	57,2	-2,04	77,7	Гр. леса и куст. V = 2,5 м
3	24,9	45 о 00 '	- 2 о 43 '	- 2 о 41 '	24,8	-1,16	78,6	Гр. куст. и луга
4	58,5	60 о 03 '	- 3 о 28 '	- 3 о 26 '	58,3	-4,04	75,7	Куст. V = 2,0 м
5	37,9	82 о 40 '	- 5 о 54 '	- 5 о 52 '	37,5	-3,85	75,9	Гр.куст.луга
6	14,4	255 о 24 '	+ 6 о 38 '	+ 6 о 40 '	14,2	+1,66	81,4	Дорожка
7	61,6	291 о 16 '	+ 3 о 22 '	+ 3 о 24 '	61,4	+3,65	83,4	Забор(угол)
8	56,2	301 о 42 '	+ 3 о 00 '	+ 3 о 02 '	56,0	+2,96	82,7	Дом(угол)
9	63,0	330 о 45 '	+ 1 о 00 '	+ 1 о 02 '	63,0	+1,13	80,9	Дом(угол)
10	63,3	345 о 36 '	+ 0 о 22 '	+ 0 о 24 '	63,3	+0,45	80,2	Забор(угол)
Станция 7 0 о ГК на точку 8 i = 1,52 м МО = - 0 о 01 ' Н₇ = 76,64 м
11	24,3	20 о 04 '	- 3 о 48 '	- 3 о 47 '	24,2	-1,60	75,0	Гр.леса и луга
12	27,3	46 о 11 '	- 2 о 07 '	- 2 о 06 '	27,3	-1,00	75,6	То же
13	49,8	75 о 18 '	+ 0 о 38 '	+ 0 о 39 '	49,8	+0,59	77,2	Лес, V=1,5 м
14	36,6	94 о 56 '	+ 2 о 26 '	+ 2 о 27 '	36,5	+1,56	78,2	Гр.леса и луга
15	53,4	118 о 39 '	+ 3 о 11 '	+ 3 о 12 '	53,2	+2,97	79,6	Пересеч. дорожек
16	32,2	144 о 30 '	+ 4 о 49 '	+ 4 о 50 '	32,0	+2,71	79,4	Угол дома
17	55,6	174 о 23 '	+ 3 о 49 '	+ 3 о 50 '	55,4	+3,7	80,4	То же

Схема тахеометрической съёмки на станциях 6 и 7

Абрис тахеометрической съёмки на станции 6

Абрис тахеометрической съёмки на станции 7

h₁ = d₁ ⋅ tgν₁ = 45,3 ⋅ tg (- 0 0 34 ′ ) = -0,45 м
По таким же формулам вычисляются превышения для пикетов 3, 5 – 10, 11, 12, 14 –17.
h₂ = d₂ ⋅ tgν₂ + i − V = 57,2 ⋅ tg (- 1 0 00 ′ ) + 1,46 − 2,50= -2,04 м
По таким же формулам вычисляются превышения для пикетов 4 и 13.

4. Вычисление высот пикетов: формула (8.4).
Н₁ = Н₆ + h₁ = 79,78 + (- 0,45) = 79,33 м = 79,3 м
Н₂ = Н₆ + h₂ = 79,78 + (- 2,04) = 77,74 м = 77,7 м
И т.д. до пикета 10 включительно.
Н₁₁ = Н₇ + h₁₁ = 76,64 + (- 1,60) = 75,04 м = 75,0 м
Н₁₂ = Н₇ + h₁₂ = 76,64 + (- 1,00) = 75,64 м = 75,6 м
И т.д. до пикета 17 включительно.

Исходными пунктами служат пункты государственной сети и сетей сгущения, но плотность их недостаточна, поэтому прокладывают теодолитные или тахеометрические ходы. Тахеометрическая съёмка местности может выполняться одновременно с проложением ходов, что обеспечивает быстроту выполнения работ.

Тахеометрические ходы прокладывают для планового и высотного обоснования при производстве тахеометрической съемки. Они могут также применяться при создании съемочного обоснования для топографических мензульных съемок и для привязки аэроснимков.

При привязке тахеометрических ходов к реперам и маркам, не имеющим координат, а также при передаче отметок на высотные опознаки аэроснимков прокладывают высотные теодолитные ходы, т. е. тахеометрические ходы без измерения горизонтальных углов.

Перед проложением тахеометрических ходов по имеющейся карте наиболее крупного масштаба составляют проект ходов, руководствуясь при этом приведенными ниже общими требованиями.

Тахеометрические ходы могут прокладываться в виде одиночных замкнутых (полигонов) и разомкнутых ходов или в виде систем ходов узловыми точками. Они должны опираться на пункты с координатами и отметками, полученными из более точных измерений. Длина сторон в тахеометрических ходах должна быть в пределах до 200—250 м. Так как расстояния в ходах измеряются, как правило, дальномерами, то ходы можно прокладывать по пересеченной местности.

Предельная длина тахеометрического хода зависит от масштаба съемки, от принятой высоты сечения рельефа. Так, при масштабе 1:5000 и вы-

соте сечения рельефа 1 м, длину тахеометрического хода не следует принимать более 3 км.

Проект ходов и положение пунктов уточняют при полевой рекогносцировке и закрепляют кольями длиной 30—40 см и толщиной 4—6 см с забитым в верхний торец каждого кола гвоздем. При необходимости обеспечения сохранности пунктов на 2—4 года их закрепляют деревянными столбами длиной 1,5—2,0 м и диаметром 15—20 см; в верхний торец столба забивают гвоздь, служащий центром.

Горизонтальные углы и углы наклона в тахеометрических ходах измеряют тахеометром одним полным приемом; стороны ходов измеряют, как правило, дальномером в прямом и обратном направлениях, а в некоторых случаях — лентой в одном направлении с контролем по дальномеру. При измерении сторон насадками ДНР-06, ДН-08 и др. или нитяным дальномером линии более 200 м следует измерять по частям; для чего примерно в середине линий в створе закрепляют кольями дополнительные точки для установки в них теодолита и реек. Это позволяет повысить точность измерения расстояний и передачи отметок.

Измерение углов наклона контролируют постоянством места нуля МО, колебание которого допускается в пределах 1,5'.

Высоту инструмента на станции измеряют как сумму двух частей:

1) от оси вращения трубы до нижней поверхности головки штатива — постоянная часть (или изменяющаяся в небольших пределах, в зависимости от положения подъемных винтов в треножнике);

2) от нижней поверхности головки штатива до точки, над которой центрируют тахеометр — переменная часть, изменяющаяся в зависимости от положения штатива над точкой.

Превышения между точками вычисляют в прямом и обратном направлениях с допустимым расхождением между ними 4 см на каждые 100 м расстояния.

10.2.3. Виды тахеометрических съёмок

Тахеометрическая съёмка бывает:

1. Маршрутная - вдоль узких полос трассы.

2. Площадная - съёмка небольших участков, когда другие виды съёмок невыгодны.

3. Вертикальнаяна застроенных территориях населённых пунктов. Недостатком тахеометрической съёмки является составление плана

Читайте также: