Геодезические сети

3.  ТВ - тахеометр внутрибазисный, предназначенный для измерения углов со средней квадратической погрешностью 5" и горизонтальных проложений с относительной погрешностью порядка 1:1000.(рис.10,в).

 

в)

 

 

 

Рис.17. Редукционные тахеометры:

а – ТД; б – «Редта002»; в – ТВ

Расстояния до 60 м определяются совмещением двойного  изображения предмета, что позволяет выполнять съемку недоступных предметов без реечника. Расстояния от 60 до 180 м измеряются с помощью специальной марки.

11.   Производство тахеометрической съемки

 

Тахеометрическая съемка местности выполняется полярным способом с пунктов съемочного обоснования  при помощи технических теодолитов или специальных приборов – тахеометров  и рейки с сантиметровыми делениями.

При съемке недоступных предметов  применяется также способ угловых  засечек.

Участок, подлежащий съемке, тщательно обследуют и намечают места, в которые необходимо установить рейку (реечные или пикетные точки) для определения их положения, а именно: характерные точки рельефа (на вершинах, тальвегах, водоразделах, перегибах и т.д.), точки на изгибах контуров (граница леса, луга и пашни, край автодороги и т.п.). Не следует снимать переносные и временные сооружения (ларьки, киоски, палатки), временные заборы, выступы задний размером менее 0,5 мм плана.

Количество реечных точек  зависит от характера рельефа  и ситуации на участке, а также  от высоты сечения рельефа и масштаба съемки.

Чем крупнее масштаб и  меньше высота сечения рельефа, тем  подробнее должен быть план, тем  ближе друг к другу располагаются  реечные точки (на расстоянии 2-3 см плана) и тем короче расстояния от съемочного пункта до реечных точек.

 

Максимальные  расстояния при тахометрической  съемке.

                                                                                        Таблица 2

 

Масштаб съемки	Высота сечения, м	Максимальное расстояние между пикетами, м	Максимальное расстояние от прибора до рейки в м при съемке
			рельефа	Четких контуров
1:5 000	0.5 1.0 2.0 3.0	60 80 100 120	250 300 350 350	150 150 150 150
1:2 000	0.5 1.0 2.0	40 50 60	200 250 250	100 100 100
1:1 000	0.5 1.0	20 30	150 200	80 80
1:500	0.5 1.0	15 20	100 150	60 60

 

Контурные и высотные точки  следует максимально совмещать, что значительно сокращает объем  измерений. Если контурные точки  расположены близко друг от друга (менее  2 см плана) и не являются характерными точками рельефа, то высоту одного из них определять необязательно.

Пример выбора контурных  и высотных реечных точек показан на рис. 18.

 

 

 

 

 

Рис.18. Выбор реечных точек: а – контурных; б - высотных

 

 

Все измерения заносят  в специальный журнал (рис.19).

Работа на съемочной станции  заключается в следующем:

1. Устанавливают тахеометр над съемочным пунктом по отвесу (нитяному или оптическому) и приводят ось ZZ в отвесное положение.

 

 

Рис.19. Журнал и план тахеометрической съёмки

 

2. Измеряют высоту прибора i с точностью до 1 см, записывают ее в журнал и отмечают на рейке.

3. Определяют МО вертикального круга, для чего визируют на четкую цель при двух положениях вертикального круга с записью отсчетов по нему в журнал.

4. Устанавливают основное положение вертикального круга (основному положению соответствуют малые положительные отсчеты по вертикальному кругу при подъеме зрительной трубы вверх).

5. Ориентируют лимб нулевым отсчетом на одну из съемочных точек. Для этого, вращая алидаду, совмещают ее нуль с нулем лимба и закрепляют алидаду, а лимб открепляют (нулевой отсчет при этом не изменяется), наводят на выбранную съемочную точку и закрепляют лимб до конца съемочных работ  на станции. При вращении алидады все отсчеты теперь будут равны углам между линией ориентирования и визирной осью, отсчитываемым от линии ориентирования по ходу часовой стрелки.

В некоторых теодолитах вращение лимба возможно с помощью специального винта. В этом случае зрительную трубу  наводят на точку ориентирования и, глядя в микроскоп отсчетного устройства, устанавливают этим винтом на лимбе нулевой отсчет.

В журнале записывают номер  пункта, на который выполнено ориентирование.

6. В журнале делают зарисовку контуров, местных предметов и точек рельефа, подлежащих съемке (составляют абрис). На абрисе показывают съемочный пункт и пункт ориентирования. Абрис ориентируют на север, что облегчит состояние плана.

7. Последовательно устанавливают рейку в нужных точках и определяют каждый раз нитяным дальномером расстояние, после чего среднюю нить наводят на метку, обозначающую высоту инструмента, или на другое деление рейки (лучше всего кратное 1м: 1,00; 2,00; 3,00) и записывают эти величины (расстояние по дальномеру и высоту визирования) в соответствующие графы журнала. Каждая реечная точка нумеруется в соответствующей графе и рядом дается ее краткая характеристика словами или условными знаком (например: столб, граница леса, угол дома и т.д.). этот же номер ставится в соответствующем месте на абрисе.

8. Делают отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам и записывают их в соответствующие графы.

Высоты точек, мало отличающиеся от высоты съемочного пункта, целесообразно  определять горизонтальным лучом. Для  этого зрительную трубу устанавливают  горизонтально (устанавливают на вертикальном круге отсчет, равный МО) и средней  нитью выполняют отсчет по рейке  с точностью до 1 см, как нивелиром, а потом определяют расстояние по нитяному дальномеру. В этом случае отсчет по вертикальному кругу не выполняется, так как угол наклона равен нулю.

Во время съемки следят, чтобы не видимые с пункта точки  были сняты с других пунктов. При  необходимости создают дополнительные съемочные пункты.

По окончании съемки наблюдают  пункт ориентирования, и отсчет записывают в журнал. Отличие этого отсчета  от нуля не должен быть более 2ꞌ.

Для контроля работу на следующей  станции начинают со съемки 2 – 3-х  точек, снятых на предыдущей станции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.    Составление плана тахеометрической съемки

 

Сначала вычисляют высоты реечных точек в таком порядке:

• вычисляют углы наклона с точностью до 1´ по формуле:

 v_в = ВК_мал – МО (для углов понижения большие отсчеты заменяют дополнениями до 360º со знаком минус);

• вычисляют горизонтальные проложения с точностью до 0,1 м по формуле: d = D·cos² v_в. Для углов наклона до 3º можно d принять равным D;
• вычисляют превышение с точностью до 1 см по формуле: h_в = d·tg v_в;
• выписывают в журнал отметку съемочной станции H_ст , вычисляют горизонт инструмента ГИ = Н_ст + i с точностью до 1 см и записывают в журнал;
• вычисляют отметки реечных точек по формулам: Н_р.т. = Н_ст + h_в , если визирование выполнялось на высоте прибора i;

Н_р.т. = Н_ст + h_в + i – V = ГИ + h_в - V_н , если высота визирования V_н устанавливается наклонным лучом произвольно;

Н_р.т. = ГИ – V_i , если отсчеты V_i по рейке выполнялись горизонтальным лучом.

По окончании вычислений приступают к составлению плана тахеометрической съемки. Сначала строят координатную сетку и наносят на бумагу съемочные пункты по их координатам. С помощью транспортира и масштабной линейки наносят все реечные точки и выписывают их высоты. По абрису съемки соединяют контурные точки, а по отметкам точек выполняют интерполирование в соответствии с заданной высотой сечения рельефа h и затем проводят горизонтали.

После построения плана в  карандаше его тщательно проверяют  на местности и при необходимости  дополняют и исправляют. Проверенный  план вычерчивается тушью в соответствии с условными знаками (рис, 19). (см. журнал)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13. Электронные тахеометры ТЭ

 

Электронные тахеометры ТЭ - приборы, объединяющие в себе теодолит и светодальномер. Неотъемлемой частью современных тахеометров является микро ЭВМ, позволяющая автоматизировать процесс измерения и вычислений.

 

               

 

Рис.20. Электронные тахеометры

 

Угломерный блок выполнен на базе теодолита. Дальномерный блок выполнен на базе фазового светодальномера, которым измеряются наклонные расстояния от 0,5 до 3000 м со средней квадратической погрешностью ±20мм. С помощью вычислительного блока можно получить горизонтальные проложения, превышения, приращения прямоугольных координат.

Электронный тахеометр является инструментом, с помощью которого можно быстро производить сбор большого количества данных, выполнять предварительную обработку и контроль результатов съемки непосредственно, в поле.

 В настоящее время электронные тахеометры выпускаются многими странами. Ведется постоянная работа над совершенствованием их конструкций, повышением точности и надежности измерений, расширением области применения. В современных тахеометрах микроЭВМ  имеют десятки программ, которые обеспечивают полную автоматизацию измерений и их обработку.

14. Электронная  тахеометрия

 

В зывисимости от способа, места и времени обработки  результатов измерений электронной тахеометрической съемки может выполняться в трех вариантах.

I варианнт отвечает традиционной схеме производства топографических съемок, при которой измерительный, вычислительный и графический процессы следуют один за другим. Обработка результатов измерений и составление топографического плана местности выполняются в стационарных камеральных условиях.

II вариант отличается тем, что камеральная обработка материалов съемки производится на базе полевой бригады; при этом разрыв между полевыми и камеральными работами не привышает несколько дней.

III вариант отвечает новой схеме организации работ, при которой полевые и камеральные работы выполняются одновременно. Для этого в ближайшем к объекту съемки населенном пункте (или на базе специально оборудованного автомобиля) организуется командно-диспетчерский камеральный пост (КДКП). Связь поста со всеми участками съемки осуществляется с помощью радиостанций. Задачей КДКП является не только прием и оперативная обработка информации о съемке, но и активное управление самим процессом съемки с целью обеспечения полного и качественного отображения на плане ситуации и рельефа местности.

Следует иметь в виду, что при определении высот  пикетных точек на больших (1 км и более) расстояниях при съемках с высотой сечения рельефа h ≤ 0,5м на величины измеряемых превышений существенное влияние оказывают кривизна Земли и рефракция. В современных электронных тахеометрах поправка за кривизну Земли учитывается автоматически. Поправка за вертикальную рефракцию при низком прохождении визирного луча в течение суток может колебаться в больших пределах. Поэтому в процессе съемки для надежного учета влияния вертикальной рефракции необходимо проводить специальные наблюдения на рефракционном базисе.

Электронно-блочная  тахеометрия. Из современных автоматизированных методов топографических съемок наиболее эффективной является электронно-блочная тахеометрия. Сущность метода состоит в том, что объект съемки делится на отдельные участки – блоки, в пределах каждого из которых съемка выполняется с одной установки тахеометра. Связь между блоками обеспечивается с помощью связующих точек, выбираемых в зонах перекрытия съемок, выполняемых с двух смежных станций.

Рис.21. Схема высотной сети со связующими точками

 

 Для совмещения съемок  в отдельных блоках в единый  сводный план объекта их число  должно быть не менее двухпо  каждой из смежных сторон (Рис.21). Поэтому в программе измерений должно быть предусмотренно измерение углов и длин линий на исходные пункты и связующие точки смежных блоков. В зависимости от условий местности и применяемой технологии электонная тахеометрическая съемка может выполняться в следующих вариантах:

1. После создания съемочного обоснования либо одновременно с развитием съемочной сети известными традиционными методами.

2. По методу свободной станции, при котором съемочное обоснование специально не создается, а получается в результате косвенных измерений. В данном методе положение съемочных станций на местности может быть выбрано исходя из удобства съемки, как в пределах снимаемого блока, так и вне его. При этом наличие видимости между двумя смежными съмочными станциями необязательно. В качестве звязующих точек можно использовать характерные предметы местности (столы, трубы, мачты, шпили высотных зданий и т.п.), расположенные в близи снимаемого участка. Набор пикетных (реечных) точек может выполняться при произвольном ориенировании лимба горизонтального круга тахеометра.

Составление топографического плана местности по данным съемки методом свободной станции может выполняться также графо-аналитическим и графическим способами.

При графо-аналетическом  способе связующие точки и съемочные станции наносят на план по вычисленным и уравненным координатам. После этого на план наносят ситуацию и рельеф.