Тахеометрическая съемка

Масштаб съемки 1:1000 или 1:500.

Съемка состоит из следующих этапов:

а) подготовительные работы;

б) рекогносцировка местности;

а) создание съемочного обоснования;

б) съемка подробностей и рельефа с вершин съемочного обоснования;

в) камеральная обработка полевых измерений и составление плана поверхности земли.

Для производства съемки необходимы следующие инструменты и принадлежности: а) теодолит со штативом и отвесом; б) вехи - 2 шт.; в) дальномерная рейка; г) топор; д) деревянные колышки; е) журнал тахеометрической съемки, линейка и карандаш.

7.4.1.1 Подготовительные работы

На этом этапе формируются бригады.

На имеющихся топографических картах исследуется район предстоящих работ.

Выполняются поверки теодолитов и нивелиров в соответствии с разделами 1.9 и 3.4 геодезического практикума

Заготавливаются журналы для угловых и линейных измерений.

Решаются вопросы передвижения к месту практики.

Устанавливается время геодезических съемок и камеральных работ.

7.4.1.2 Рекогносцировка местности

На первом этапе полевых работ производят рекогносцировку местности, т.е. ее осмотр и выбор места закрепления вершин теодолитного хода. При этом необходимо стремиться выполнять следующие условия :

1) смежные вершины хода и контуры объектов, прилегающих к данной точке, должны быть хорошо видимы;

2) площадка вокруг точки должна быть ровной и иметь твердый грунт;

3) стороны полигона должны проходить по ровным, твердым, удобным для измерения лентой линиям местности;

4) длины сторон полигона должны быть в пределах 50-350 м (следует избегать линий короче 100 м и углов наклона больше 5⁰);

5) необходимо учитывать возможность надежного контроля теодолитного хода (привязать концы хода к опорным геодезическим сетям или ход замкнуть).

Вершины хода закрепляют деревянными кольями длиной 15-20 см и толщиной 4 – 5 см или металлическими костылями вровень с землей. В торец колышка забивают гвоздь, обозначающий вершину хода. Рядом забивают сторожок, на котором пишут номер бригады и точки. Например, бригада № 5 из 6 человек ведет такую нумерацию: 5 – I, 5 – II, 5 – III,

5 – IV, 5 – V, 5 – VI.

При рекогносцировке выявляют наличие ближайших опорных геодезических пунктов, составляют схему полигона и привязки его к этим пунктам.

7.4.1.3 Создание съемочного обоснования

Съемочное обоснование создается в виде замкнутого или разомкнутого теодолитно-нивелирного или теодолитно-тахеометрического хода из количества вершин (точек), соответствующих количественному составу бригады. Точки съемочного обоснования обычно выбирают на возвышенных местах с хорошим круговым обзором местности.

На всех вершинах измеряют горизонтальные правые по ходу углы одним полным приемом и одновременно углы наклона сторон полигона. Порядок измерения следующий:

1) теодолит грубо устанавливают над точкой, например № I (рис. 1), затем точно центрируют с ошибкой, не превышающей ± 5 мм, и нивелируют горизонтальный круг;

Рисунок 7.1 – Схема геодезического полигона

2) вешки с отмеченной на них высотой инструмента устанавливают на задней № V и передней № II смежных вершинах хода;

3) закрепив лимб, при круге лево визируют под основание задней вехи. Берут отчет по горизонтальному кругу А_V. Отчет записывают в угломерный журнал;

4) визируют трубой на высоту инструмента этой же (задней) вехи и берут отсчет по вертикальному кругу КЛ_I-V. Отсчет записывают в угломерный журнал;

5) в том же порядке производят все измерения, визируя на веху, стоящую на передней (№ II) точке хода и получают А_II и КЛ_I-II;

6) смещают алидаду относительно лимба примерно на 90° и закрепляют ее, трубу переводят через зенит и производят второе измерение горизонтального угла при правом положении вертикального круга;

7) все измерения при КП повторяют в той же последовательности (см. пункты 3, 4, 5 ) и получают В_V, КП_I-V, В_II и КП_I-II;

8) не уходя со станции, вычисляют горизонтальный угол b_I в такой последовательности:

а) вычисляют горизонтальные углы b_КЛ = А_V – А_II и b_КП = В_V – В_II (если первый (задний) отсчет меньше второго (переднего), то к нему прибавляют 360⁰);

б) если b_КЛ – b_КП £ 2t, где t – точность отсчетного устройства, то находят среднее значение горизонтального угла

;

9) вычисляют углы наклона сторон полигона I – V и I – II (для теодолита 2-Т30):

и .

Правильность измерений углов наклона контролируют сравнением прямых и обратных значений для одной и той же стороны. При этом разность в углах по абсолютной величине не должна превышать двойной точности отсчитывания, например ;

10) на каждой станции вычисляют МО (место нуля) вертикального круга: . Колебание МО на станциях не должно превышать 1,5t.

Длины сторон измеряют нитяным дальномером. Разность между результатами измерений стороны в прямом и обратном направлениях не должна превышать 1:400 от средней длины.

Аналогичные измерения выполняют на других вершинах полигона. Все измерения заносятся в журнал (таблица 7.1).

Таблица 7.1 – Журнал измерения углов и длин

Дата 6.07.99 г Инструменты 2Т30

Погода Солнечная Исполнитель Иванов И.И.

№

№ то

Горизонтальный круг

Вертикальный круг

Дальномер

ст.

чки

Отсчеты

Угол

Ср. угол

Отсчеты

Угол

ОН

ОВ

D

Схема хода

визир

°

¢

°

¢

°

¢

°

¢

°

¢

III

КЛ

-0

-0

35,5

II

КЛ

-2

-2

06,5

135,2

I

25,5

III

КП

97,2

II

КП

I

III

II

I

III

II

I

III

II

I

7.4.1.4 Съемка подробностей и рельефа

На практике съемка подробностей и рельефа обычно производится полярным методом, что, однако, не исключает применение других способов.

Съемка объектов производится с вершин теодолитного хода. Пикетные (контурные) точки при этом выбирают в характерных точках контуров, дорог, земельных угодий (выгон, луг, огород и пр.), зданий, сооружений. Съемке подлежат отдельно стоящие деревья, столбы, колодцы и т. д.

Расстояние от инструмента до рейки при съемке контуров не должно превышать 60 м для масштаба съемки 1:500 и 80 м – для масштаба 1:1000.

При определении положения не четко выраженных контуров расстояния увеличиваются в 1,5 раза.

Съемка контурных точек ведется в следующем порядке:

1) теодолит центрируют и нивелируют над вершиной полигона;

2) на дальномерной рейке отмечают высоту инструмента и ставят ее в характерной контурной точке;

3) ориентируют лимб горизонтального круга на заднюю точку полигона;

4) после открепления алидады и трубы среднюю горизонтальную нить трубы наводят на отсчет по рейке, равный высоте инструмента, и берут отсчеты по дальномеру;

5) берут отсчет по вертикальному кругу, замечая его положение (круг лево или круг право);

6) берут отсчет по горизонтальному кругу с точностью до 10^¢;

Запись ведут в журнале тахеометрической съемки (таблица 7.2).

Таблица 7.2 – Журнал тахеометрической съемки

Дата___________ Инструменты_____________

Погода_________ Исполнитель_____________

№ точ ки

Наим енов. точки

О т с ч е т ы

Угол нак- лона, d

Пре- выш.

Про- лож.

Отме- тки

Кроки

Дальномер

ВК

ГК

ОН

ОВ

D

°

¢

°

¢

°

¢

h

d

Н

Станция I, ориентировка на ст. III, круг лево, МО=0°01¢, i=1,51, HI=30,00

рельеф

19,2

-2

-2

-0,80

19,2

29,20

дорога

35,3

-3

-3

-2,33

35,1

27,67

После съемки пикетов на данной станции следует проверить правильность ориентирования лимба горизонтального круга повторным визированием на заднюю вершину хода. Отсчет должен равняться нулю с ошибкой, не превышающей 1,5¢.

Попутно со съемкой ведут кроки, т. е. вычерчивают рисунок на котором показывают станцию, с которой ведется съемка, соседние вершины хода, снимаемые контуры, объекты, расположение пикетных точек и их номера. Нумерация пикетов на всех станциях сквозная (арабские цифры).

Стрелками обозначают падение рельефа местности. Все записи ведут в журнале тахеометрической съемки (см. таблицу 7.2).

При съемке рельефа пикеты (рельефные точки) выбирают в местах перегиба основных его элементов (водоразделов, водосливных линий, седловин и т.д.), на урезах воды рек и водоемов, на склонах хребтов и лощин. На ровной местности расстояния от инструмента до пикета, а также между пикетами должно соответствовать масштабу съемки и принятому сечению горизонталей (таблица 7.3).

Таблица 7.3 – Требования технической инструкции к расположению реечных точек

В целях контроля и избежания пропусков ("окон") следует с каждой станции снимать несколько пикетов, расположенных на перекрытии съемки с соседних станций.

В процессе съемки на каждой станции составляют кроки, где схематически показывают:

а) станцию и две смежные вершины хода;

б) расположение пикетных точек (контурных и высотных) и их номера;

в) стрелками указывают направления скатов;

г) пунктиром обозначают водоразделы и водосливные линии;

д) зарисовке подлежат также контуры объектов с указанием их наименований, дороги с проставлением их ширины, линии электропередачи и т.д.

Окончив съемку на станции, проверяют правильность ориентирования лимба.

7.4.1.5 Камеральная обработка полевых измерений

Расчет плановых координат (X, Y) съемочного обоснования производится в следующей последовательности.

1. Заносят в ведомость номера точек полигона и средние значения горизонтальных углов, вычисляют их сумму Sb_П.

2. Находят угловую невязку

f_b = Sb_П – Sb_Т = S b_П – 180° (n – 2),

где Sb_Т – теоретическая сумма углов полигона;

n – число правых по ходу углов полигона.

3. Проверяют допустимость угловой невязки, предварительно вычислив допустимую невязку по формуле

f_bдоп = ,

где n - число углов в ходе.

Угловая невязка допустима, если выполняется условие f_b £ f_bдоп.

Углы увязывают, распределяя f_b с обратным знаком на измеренные горизонтальные углы, дополняя секунды до целых минут. Оставшуюся невязку распределяют на углы, имеющие короткие стороны. Сумма поправок должна равняться невязке.

4. Исправленные углы суммируют, убеждаясь, что их сумма равна теоретической.

5. Вычисляют дирекционные углы сторон полигона по формуле

a_n+1 = + 180° – b,

где a_n+1 – дирекционный угол последующей стороны полигона;

a_n – дирекционный угол предыдущей стороны;

b – правый по ходу, исправленный горизонтальный угол, заключенный между предыдущей и последующей сторонами полигона.

Дирекционный угол исходной стороны задается руководителем практики или определяется путем привязки к опорной геодезической сети. Контролем правильности вычисления дирекционных углов в замкнутом полигоне служит получение дирекционного угла исходной стороны.

6. Находят табличные углы (румбы) по следующим формулам:

а) r = a (первая четверть, 0° < a< 90°, СВ);

б) r = 180° – a (вторая четверть, 90° < a< 180°, ЮВ);

в) r = a – 180° (третья четверть, 180° < a< 270°, ЮЗ);

г) r = 360° – a (четвертая четверть, 270° < a< 360°, СЗ).

7. Определяют прямые и обратные горизонтальные проложения длин сторон по формуле

,

где D – дальномерное расстояние;

d – угол наклона визирной оси зрительной трубы.

Расхождения между результатами измерений стороны в прямом и обратном направлениях не должно превышать 1:400.

8. Вычисляют суммы длин сторон в прямом и обратном направлениях и по разности этих сумм определяют линейную невязку:

.

Полученную невязку сравнивают с допустимой:

,

где S – длина хода, м;

n – число измеренных линий в ходе.

Если невязка допустима, то вычисляют средние горизонтальные проложения.

Обработку линейных измерений ведут в ведомости вычисления горизонтальных проложений и превышений (таблица 7.4, колонки 1 – 4).

8. Вычисляют приращения координат (с точностью до 1 см) по формулам DX = ±l сos r и = ±l sin r. Знаки приращений проставляют в зависимости от номера четверти.

Таблица 7. 4 – Вычисление горизонтальных проложений, превышений и отметок точек высотного обоснования

№ точки	Горизонтальные проложения	Превышения	Отметки
Прямые	Обратные	Средние	Прямые	Обратные	Средние
I
II
III
I
			S

9. Находят сумму приращений по осям Х и У, т. е. SDX и SDY. Для замкнутого полигона эти суммы являются невязками по рассматриваемым осям:

¦_DХ = SDX и ¦_DУ = SDY.

10. Определяют абсолютную и относительную невязки хода в плане по следующим формулам соответственно:

f_абс =± и f_отн = ,

где Р – периметр хода, м.

Невязки ¦_DХ и ¦_DУ распределяют в вычисленные приращения координат пропорционально длинам сторон хода.

11. Вычисляют исправленные приращения, а затем координаты вершин хода по формулам: Х_n+1 = Х_n+ DХ и У_n+1 = У_n + DУ.

Расчеты оформляются в координатной ведомости (см. таблицу 7.5).

12. Определяют превышение между станциями (при условии, что визирование выполнялось на высоту инструмента):

,

где D – дальномерное расстояние между станциями;

d - угол наклона визирного луча.

Разность между прямым и обратным превышением не должна превышать 4 см на 100 м.

Таблица 7.5 – Ведомость вычисления координат вершин полигона

№ стан- ции

Измерен- ные вну- тренние углы

Исправленные внутр. углы

Дирекционные углы

Румбы

Горизон-тальное проложение, м

Вычисленные приращения координат

Исправленные приращения координат

Координаты

°

¢

°

¢

°

¢

DX

DY

DX

DY

X

Y

I

+0,06

-0,06

+793,00

+75,00

-0,5

СЗ:24°36¢

231,3

+210,31

-96,28

+210,37

-96,34

II

07,5

+0,06

-0,05

+1003,37

-21,34

СВ:65°17¢

200,4

+83,80

+182,05

+83,86

+182,00

III

+0,07

-0,06

+1087,23

+160,66

-0,5

ЮВ:70°32¢

241,00

-80,32

+227,22

-80,25

+227,16

IV

10,5

+0,07

-0,06

+1006,98

+387,82

ЮЗ:25°18¢

263,4

-238,15

-112,57

-238,08

-112,63

V

+0,06

-0,05

+768,90

+275,19

СЗ:83°09¢

201,6

+24,04

-200,14

+24,10

-200,19

I

+793,00

+75,00

SbИ=540° 01¢ Sb=540° 00¢

S=1137,70 м

+318,15

+409,27

+ 318,33

+ 409,16

SbT=180°(n-2) = 540° 00¢

-318,47

- 408,99

- 318,33

- 409,16

fb=SbИ-SbT= +01¢

-0,32

+0,28

fОТН = f /S = 0,42/1157,70 = 1/2709

13. Находят высотную невязку по формуле

и сравнивают с допустимой

, (см),

где S – длина хода, м;

n – число линий в ходе.

Если невязка допустима, то она распределяется в средние превышения пропорционально длинам сторон.

Вычисление и уравнивание превышений ведется в табл. 4 (колонки

5 – 7).

14. Производят вычисление отметок вершин теодолитного хода по формуле (таблица 7.4, колонка 8):

H_n+1 = H_n + h,

где h – уравненное превышение между n и n+1 точками.

15. Обработка журнала тахеометрической съемки ведется в следующей последовательности (таблица 7.2, колонки 10 – 14):

а) при левом расположении вертикального круга угол наклона визирной оси находят по формуле , при правом – по формуле ;

б) превышение и горизонтальное проложение между станцией и реечной точкой вычисляют по формулам соответственно

; ;

в) отметка реечной точки определяется по формуле

.

Построение плана начинается с вычерчивания координатной сетки, нанесения точек тахеометрического хода и реечных точек

Над каждой точкой подписывается ее наименование, а под горизонтальной чертой - отметка, полученная путем тригонометрического нивелирования.

План оформляется тушью трех цветов: черной, зеленой и коричневой.

Черной тушью изображаются линии тахеометрического хода, местные предметы, линии дорог, границы угодий, условные знаки лесных массивов, луговая растительность, кустарники и пр.

Зеленой тушью наносятся очертания водных объектов.

Коричневой тушью проводятся горизонтали, а в их разрывах указываются высоты горизонталей, причем верх цифр должен быть направлен в сторону подъема.

Через здания, дороги, водоемы и искусственные сооружения горизонтали не проводятся.

Из пикетных точек на плане тушью закрепляются только наиболее характерные, остальные удаляются.

Площади водоемов покрываются голубой отмывкой, после высыхания которой наносятся условные знаки водоема.

Все надписи на плане должны быть параллельны горизонтальной рамке, за исключением названий рек и направления дорог.