Тахеометрическая съемка

Полевые работы при тахеометрической съёмке

Состав полевых  работ при создании планового  и высотного съемочного обоснования следующий:

1. рекогносцировка местности и закрепление пунктов;
2. измерение углов;
3. измерение сторон;
4. привязка теодолитного хода к пунктам опорной геодезической сети.

Рекогносцировка участка

Рекогносцировка - это детальное изучение местности  в полевых условиях. В результате рекогносцировки выбирают местоположение вершин теодолитного хода. Рекогносцировка выполняется при непосредственном руководстве преподавателя и участии всех членов бригады. Одна из вершин теодолитного хода принимается за начальную и закрепляется временным знаком. Смежные с ней вершины выбирают с таким расчетом, чтобы было удобно выполнять угловые и линейные измерения, а также производить съемочные работы. Между смежными вершинами должна быть хорошая взаимная видимость и благоприятные условия для линейных измерений. Длины сторон теодолитного хода не должна превышать 350 м и быть не менее 20 м (на застроенной территории).

Для проверки видимости  на смежных вершинах теодолитного хода устанавливают вешки. Видимость между точками считается хорошей, если вешка видна на 3/4 высоты.

После установления видимости начальную точку закрепляют окончательно (забивают колышек вровень с землей или обозначают масляной краской). А процесс рекогносцировки продолжают, переходя на следующую точку. Нумерация точек ведется по ходу часовой стрелки.

Запрещается закреплять пункты теодолитного хода на проезжей части  дорог или на дорожках для пешеходов.

Измерение углов

Измеряются внутренние углы полигона.

Точка, над которой  устанавливают теодолит для выполнения измерений, называется станцией. На каждой станции теодолит приводят в рабочее положение: центрируют над вершиной угла; горизонтируют (приводят вертикальную ось прибора в отвесное положение); подготавливают зрительную трубу теодолита к наблюдениям.

Центрирование теодолита над вершиной угла осуществляется с помощью нитяного отвеса. Теодолит центрируется тем точнее, чем короче стороны теодолитного хода.

В инструкции по топографической съемке в масштабах 1 : 5000, 1 : 2000, 1 : 1000, 1 : 500 указано, что центрирование теодолита производится с точностью до 3 мм.

В задней и передней точках теодолитного хода устанавливаются  вешки так, чтобы они были расположены  за точками на расстоянии 1 - 2 см и  находились на продолжении сторон теодолитного хода.

На вешках обязательно  отмечается шнурком высота теодолита  на данной станции.

Горизонтальные  углы измеряются способом приемов с  перестановкой лимба перед вторым полуприемом на угол приблизительно 90°.

зрительную трубу  теодолита при круге лево (Л) наводят  на заднюю вершину так, чтобы средняя  нить совмещалась с самой нижней частью вехи. Это делается для уменьшения ошибки из-за наклона вехи. Вертикальная нить сетки должна проходить посредине вехи. Отсчет по горизонтальному кругу записывают в графу 4 журнала измерения углов и линий. Затем подъемными винтами поправляют положение пузырька уровня при алидаде горизонтального круга, наводящим винтом зрительной трубы перемещают среднюю нить на высоту прибора и берут отсчет по вертикальному кругу, записывая его в графу 7 журнала.

Открепив колонку  зрительной трубы, поворачивают ее на переднюю вешку и наводят на низ  вешки. Берут отсчет по горизонтальному  кругу, записывают его в графу 4. Поправив положение пузырька уровня, наводят среднюю нить на высоту прибора и берут отсчет по вертикальному кругу (графа 7).

Затем открепляют зажимной винт лимба, поворачивают его  на угол приблизительно 90° , зажимают лимб. Переводят трубу через зенит и все наблюдения повторяют при круге право (П), начиная с передней точки.

Как только взяты  все отсчеты, сразу же (не снимая теодолит со станции) вычисляют значение горизонтального угла, справа по ходу лежащего. Расхождения значений углов в полуприемах не должны превышать двойной точности прибора. За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение угла из двух полуприемов. Одновременно вычисляют и углы наклона.

При этом обращают внимание на то, что расхождения  между прямыми и обратными углами наклона были не более двойной точности теодолита и имели противоположные знак 

Журнал  измерения углов и линий

Измерение сторон

Измерение сторон теодолитного хода надо выполнять последовательным уложением мерной ленты в створ линии. При длине линии более 100 метров в створе линии устанавливают дополнительные вешки. Вешат линии при помощи теодолита.

Длины сторон в  теодолитных ходах измеряют в  прямом (Д_пр) и обратном (Д_обр) направлениях. Для теодолитных ходов разность (Д_пр - Д_обр) между измеренными значениями одной и той же стороны, отнесенная к средней длине Д стороны хода, должна удовлетворять требованию:

Результаты измерений  записывают в таблицу 1 графы 9 и 10.

При измерении  длин сторон теодолитного хода могут  встретиться препятствия (овраг, проезжая часть дороги с интенсивным автомобильным  движением и т.п.), поэтому расстояние между станциями непосредственно  измерить нельзя. В таких случаях  его определяют косвенным путем  как недоступное.

Привязка к опорным геодезическим пунктам

Привязка к опорным геодезическим пунктам имеет целью: получить возможность вести с заданной точностью предстоящие геодезические работы в системе координат и отметок исходных опорных пунктов; осуществлять контроль и выдерживать необходимую точность выполняемых геодезических работ. Для более полного и падежного контроля теодолитный ход, строительную сетку, красную линию, нивелирный ход привязывают не менее чем к двум опорным пунктам. Привязка теодолитного хода заключается в измерении двух примычных углов на опорных пунктах. Привязка сомкнутого хода возможна, конечно, и в одной точке, по в этом случае измерение угла должно быть проведен» особенно тщательно. Такой способ привязки к плановой опорной сети, когда инструмент устанавливается на опорном пункте, называется способом непосредственного примыкания к опорным пунктам. Однако он не всегда возможен и не всегда целесообразен. Если опорные пункты удалены от участка строительства на значительное расстояние, либо измерения углов и линий на участках подхода к опорному пункту сильно затруднены, то выгоднее выполнить привязку прямой либо обратной засечками. Измеряют углы между направлениями на опорные пункты. С целью контроля обязательно измеряют угол  при визировании на четвертый пункт: это даст возможность дважды вычислить координаты определяемой точки теодолитного хода. Кроме описанных возможны и иные способы привязки к опорной плановой сети. В частности, когда опорный пункт располагается значительно выше поверхности земли, например на крыше здания, решают задачу по снесению координат с вершины знака на землю. Привязка к пунктам полигонометрии типа стенных реперов иметь свои особенности. Большие по размерам территории снимают посредством аэрофотосъемки. Все виды съемок, кроме теодолитной, имеют целью получение топографических планов и карт местности. Топографическими принято называть такие планы и карты, на которых изображают ситуацию (контуры и предметы) и рельеф местности. При теодолитной съемке снимают только ситуацию местности. Так как планы и карты, на которых отсутствует изображение рельефа, являются неполноценными для использования их при составлении разного рода проектов, в том числе и проектов застройки, то теодолитная съемка производится обычно совместно с другими видами съемки. Таким образом, в задачу теодолитной съемки входит съемка контуров сельскохозяйственных и лесных угодий, путей сообщения, гидрографии (рек, озер, болот) и предметов местности (зданий, сооружений, отдельно стоящих деревьев). Если съемка ведется в условной системе координат без учета сферичности Земли или, иначе, без применения картографической проекции, учитывающей кривизну Земли, то в результате съемки получается план, а не карта, независимо от масштаба съемки и размеров снимаемого участка. Так как координаты пунктов геодезической опорной сети вычисляются в системе координат Гаусса, основанной на применении соответствующей картографической проекции, то в результате съемок, опирающихся на эти пункты, получается карта, а не план. Однако ощутимой разницы между такой картой и планом в отношении точности и подобия изображенной ситуации не будет, если съемка выполняется на сравнительно небольшой по размерам территории (радиусом до 50 км). 

Для производства тахеометрической съемки производят сгущение существующей геодезической сети пунктами съемочного обоснования до плотности, обеспечивающей приложение на всей территории съемки тахеометрических ходов с соблюдением технических требований инструкции. 
 
Тахеометрическая съемка может производиться с любого пункта геодезической опоры, но в основном она выполняется с точек тахеометрических ходов. Все точки, с которых производится съемка, называют съемочными.  
 
До производства полевых работ по съемке на имеющейся карте составляют проект тахеометрических ходов. При рекогносцировке проект ходов уточняют и точки хода закрепляют деревянными кольями длиной 30—40 см и толщиной 4—6 см с забитым в верхний торец каждого кола гвоздем. При необходимости обеспечения сохранности пунктов на несколько лет их закрепляют деревянными столбами длиной 1,5—2,0 м и диаметром 15—20 см; в верхний торец столба забивают гвоздь, служащий центром пункта. 
 
Горизонтальные и вертикальные углы в ходах измеряют при двух положениях вертикального круга; стороны ходов измеряют, как правило, дальномером в прямом и обратном направлениях, а в некоторых случаях — лентой. Все измерения записывают в полевой журнал. При высоте сечения рельефа 0,5 м высоты точек ходов определяют техническим нивелированием. 
 
Вертикальные углы, измеренные с помощью теодолита ТЗО, вычисляют по одной из формул:

 
КЛ — КП— 180° 
v = КЛ — МО = МО — КП — 180°, 

 
а место нуля — по формуле:

 
МО = (КЛ + КП+ 180°)/2

 
Контролем правильности измерения вертикальных углов служит постоянство МО, колебание которого не должно превышать Г. 
 
Высоту тахеометра на точке стояния определяют с округлением до 1 см как сумму двух частей: постоянной части — от оси вращения трубы до нижней поверхности головки штатива и переменной части — от нижней поверхности головки штатива до верха кола или другой поверхности, для которой определена высота пункта. 
 
Кроме контроля измерения вертикальных углов, на съемочной точке проверяют правильность измерения горизонтального угла по расхождению между его значениями, полученными из двух полуприемов. Для ТЗО это расхождение не должно превышать Г. 
 
Вычисление горизонтальных проложений и превышений на каждой точке хода выполняется по тахеометрическим таблицам или с помощью логарифмической линейки. Расхождение между результатами измерений стороны в прямом и обратном направлениях не должно превышать 1:400. Расхождение в абсолютных значениях превышений, полученных в прямом и обратном направлениях, допускается не более 4 см на 100 м. 
 
Съемка подробностей может выполняться с переходных точек. Общее количество переходных точек не должно быть больше половины числа точек тахеометрических ходов.

 
Съемка ситуации и рельефа

 
Съемку ситуации и рельефа обычно производят попутно с проложением тахеометрических ходов, применяя для этого полярный способ. 
Максимальные допустимые расстояния от тахеометра до рейки и между пикетами зависят от масштаба съемки и высоты сечения рельефа. 
В том случае, когда съемка подробностей производится попутно с проложением тахеометрического хода, работа на съемочной точке применительно к съемке с помощью теодолита обычно выполняется в следующем порядке: 
 
1. Устанавливают теодолит в рабочее положение и измеряют его высоту с округлением до 1 см; 
2. Измеряют горизонтальный угол хода, а также вертикальные углы на заднюю и переднюю точки и определяют по дальномеру расстояния до этих точек; 
3. При положении трубы КЛ совмещают нулевой штрих алидады с нулевым штрихом лимба. Скрепив алидаду с лимбом, наводят трубу на заднюю (или переднюю) точку хода, ориентируя, таким образом, лимб по стороне хода; 
4. Оставляя лимб неподвижным, визируют на рейку, установленную на пикете, и берут отсчеты: по рейке, по горизонтальному и вертикальному кругам; 
5. По окончании съемки пикетов на съемочной точке снова визируют на точку, по которой ориентирован лимб, и берут контрольный отсчет. Расхождение с первоначальным отсчетом не должно превышать 2'. Все 
результаты измерений, включая и контрольный отсчет, записывают в журнал. 
Примечание: определяя расстояние по рейке при съемке четких контуров в масштабе 1: 2000 и крупнее, следует использовать среднюю часть рейки для того, чтобы угол наклона визирной оси примерно соответствовал углу наклона местности. 
 
При съемке равнинной местности высоты точек можно определять горизонтальным лучом трубы прибора. Этот метод особенно удобен, если зрительная труба имеет прикрепленный к ней уровень. 
 
При съемке способом горизонтального луча рейку устанавливают на пикете так, чтобы ее нуль был вверху, и отсчет производят от верха рейки. 
 
В поле, кроме журнала, ведут абрис на отдельных для каждой съемочной точки листах. На абрисе указывают точку стояния прибора, а также предыдущую и последующую точки хода и их номера. Смежные точки хода соединяют прямыми линиями. В отличие от абриса теодолитной съемки при тахеометрической на абрисе все пикеты отмечаются точками с номерами, одинаковыми с записанными в журнале. Кроме того, стрелками, показывающими направление скатов, соединяют соседние пикеты, между которыми имеется равномерный уклон. При составлении плана по стрелкам судят о том, между какими пикетами можно производить интерполирование для проведения горизонталей. В некоторых случаях на абрисе тахеометрической съемки в характерных местах рельефа показывают форму горизонталей. 
 
При производстве тахеометрической съемки необходимо обращать внимание на то, чтобы между съемками с соседних съемочных точек не было пропусков. Для контроля на смежных съемочных точках выполняют съемку с перекрытием, равным примерно наибольшему допустимому расстоянию между соседними пикетами для данного масштаба съемки.