Понятие о топографической съемке с помощью оптических и электронно-оптических автоматизированных тахеометров

Планово-высотные топографические съемки.

Планово-высотное съемочное обоснование топографических съемок

Планово-высотное съемочное обоснование создается теодолит­но-нивелирными ходами, т.е. через выбранные и закрепленные на местности (колышками или металлическими стержнями) пун­кты прокладываются теодолитный ход и ход технического ниве­лирования. Местоположение пунктов съемочного обоснования выбирается с таким расчетом, чтобы весь участок местности был покрыт съемкой без пропусков, а расстояния до съемочных пи­кетов не превышали допустимых величин (60-100 м при съем­ках в масштабах 1:500 и 1:1000).

Камеральные работы включают в себя: обработку журналов полевых измерений; вычисление плановых и высотных коорди­нат пунктов съемочного обоснования; полярных координат β_i, d_i и h_i съемочных пикетов, их отметок Н; нанесение на план пун­ктов съемочного обоснования подписи их отметок, а относитель­но этих опорных точек — нанесение съемочных пикетов, рисовку ситуации и изображение рельефа горизонталями.

Понятие о топографической съемке с помощью оптических и электронно-оптических автоматизированных тахеометров

Топографическая съемка местности, выполняемая при помо­щи тахеометра полярным способом относительно пунктов съе­мочного обоснования, называется тахеометрической. Прибор устанавливают над пунктом В съемочного обоснования (рис. 1), а тахеометрическую рейку ста­вят на характерные точки си­туации и рельефа и относи­тельно стороны ВА по тахео­метру определяют полярные координаты съемочных пике­тов: для съемочного пикета 1 — горизонтальный угол β₁, гори­зонтальное расстояние d₁ и превышение h₁. Значения d₁ и h₁ можно также опреде­лить, измерив наклонное рас­стояние D₁ и угол его наклона ν₁. В процессе съемки запол­няется журнал измерений и со­ставляется абрис.

Тахеометрическая съемка производится для получения топографического плана в крупном масштабе (1:500, 1:1000) на небольшие по площади участки местности, а также на полосу местности вдоль протяженных объектов, например линий газо­провода, отдельных дорог и т.д.

Рис. 1. Схема тахеометрической съемки

Тахеометры представляют собой угломерно-дальномерные гео­дезические приборы, содержащие устройства для автоматизации измерения горизонтальных проложений (это заложено во всех тахеометрах), а также превышений и углов.

Электронные тахеометры оснащены светодальномером. Они предназначены для измерения горизонтальных проложений, го­ризонтальных и вертикальных углов, наклонных расстояний, превышений и приращений координат, выполнения топографи­ческих съемок, создания съемочного обоснования и в инженер­ной геодезии.

Оптические тахеометры двойного изображения с редукцион­ным дальномером предназначены для измерения горизонталь­ных проложений и превышений с помощью горизонтальной дальномерной рейки.

Теодолиты как массовые приборы наиболее широко приме­няются при тахеометрической съемке в комплекте с вертикаль­ными рейками, например РНТ.

Содержание измерений и вычислений при тахеометричес­кой съемке с помощью теодолита. Для выполнения съемки теодолит центрируют по нитяному отвесу над пунктом съемоч­ного обоснования, измеряют высоту ί прибора над пунктом В ( см.рис. 1) с точностью до 0,005 м и записывают в журнал тахеометрической съемки (табл. 1). На рейке РНТ высоту при­бора отмечают, например, кольцевой резинкой. Горизонтальный круг теодолита ориентируют так, чтобы при визировании на со­седний пункт теодолитного хода (задний или передний) при КЛ, отсчет по горизонтальному кругу был равным 0°00'.

Наблюдения рейки, поставленной на точку местности при съемке, производятся по одной и той же программе, а программа может выполняться, например, в таком варианте:

1. Центр визирной сетки зрительной трубы наводят на рейку (на метку высоты прибора ί, а если метка не видна за препят­ствием, то на деление рейки υ = 2 м или на верх рейки

υ = 3 м), после чего берут отсчеты Г и В по горизонтальному и вертикаль­ному кругам, а также отсчет υ по шкале рейки (в м) относитель­но среднего горизонтального штриха сетки (см. табл. 1).

2. Один из дальномерных штрихов совмещают с метровым делением шкалы (например, 1,00 или 2,00 м), по второму дальномерному штриху берут отсчет по шкале (в м), вычисляют базу дальномера b как разность отсчетов по двум штрихам (см. табл.1) и определяют расстояние D = Кb.

Вычислительная обработка журнала тахеометрической съем­ки выполняется, в основном, в камеральных условиях. Частично необходимые данные определяются в процессе съемки, при этом место нуля вычисляется по формулам (10), или (11), или (15), угол наклона по формуле (12)- см.тему 2.1., расстояние D по формуле (15), горизонтальное проложение d по формуле (18) – cм.тему 2.2., превышение h по формуле (2)- см. тему 2.3., т.е.

(1)

где (1/2) D sin2ν = h΄ ; ί — высота прибора; υ — высота наведения на рейку средним горизонтальным штрихом сетки.

Если высота наведения υ равняется высоте прибора ί, то фор­мула (1) упрощается:

(2)

На достаточно ровной местности при углах наклона ν < 4° и расстояниях D < 150 м превышения h можно вычислять с мето­дически пренебрежимой погрешностью Δh< 0,025 м, пользуясь приближенными формулами

(3)

Работа на станции при тахеометрической съемке. Горизонталь­ный лимб прибора ориентируют так, чтобы в положении КЛ от­счет Г при визировании зрительной трубой на соседний (задний или передний) пункт А съемочного обоснования был равен 0° 00'.

В дальнейшем ориентация закреп­ленного горизонтального круга про­веряется через каждые 10—15 на­блюдений реечных точек.

Съемщик должен произвести контрольные наблюдения: опреде­лить превышения и горизонтальное проложение между пунктом, где стоит прибор, и соседними пункта­ми съемочного обоснования. Для этого по дальномеру измеряют рас­стояния D и угол наклона ν при КП и КЛ. Допускаются расхождения ре­зультатов измерений в прямом и обратном направлении: расстояний d или D до 0,1-0,2 м, превышений до 0,04 м, углов наклона до 1,5'. Данные контрольных наблюдений записывают в журнале (см. табл. 1). Приступая к съемке, теодолит устанавливают в посто­янное положение КЛ и для каждого съемочного пикета опреде­ляют его полярные координаты β_{i ,} d_i и h_i. Одновременно с веде­нием съемки составляется абрис (рис. 2), в котором на глаз зарисовывают контуры местности и формы рельефа горизонта­лями, направления скатов отмечают стрелками. На абрис нано­сят точки съемочных пикетов, сверяя номер пикета на абрисе с его номером в журнале (см. табл. 1).

Камеральные работы. В журнале тахеометрической съемки проверяют записи и результаты вычислений, сделанных в поле. Определяют высоту Н_i. каждого съемочного пикета относительно высоты Н_ст пункта, над которым стоял прибор во время съемки: Н = Н_ст + h, где h — превышение, найденное с помощью тахеометра или вычисленное по формуле (1), (2) или (3). Составляют топографический план.

Съемка при помощи электронно-оптических тахеометров. Электронно-оптические тахеометры ТС400, ТС600 фирмы Leiса характеризуются погрешностями измерения горизонтальных уг­лов порядка 10" и 5" соответственно. Они снабжены компенсато­рами вертикального круга (точность 2"), вычислительным блоком с дисплеем, который работает по программам вычисления расстояний, горизонтальных проложений, превышений, азиму­тов, плановых и высотных координат пунктов, площадей, а так­же ряда программ по обеспечению строительно-монтажных ра­бот. Данные измерений, записанные на магнитном носителе, можно передавать на ЭВМ для автоматических систем составле­ния цифровых моделей местности и получения топографических планов в графической форме.

Рис.2. Схема абриса тахеометрической съемки

При работе с электронно-оптическим тахеометром над точка­ми местности устанавливают призму светоотражателя, на нее визируют зрительной трубой и нажимают кнопку пуска элект­ронной схемы. Данные об объектах местности записываются на магнитный носитель в кодовой форме. Исполнитель съемки на­ходится рядом со светоотражателем и ведет абрис ситуации.

Электронно-оптические тахеометры дают возможность созда­вать планово-высотное съемочное обоснование с высокой точнос­тью, а съемка местности часто совмещается с работами по опре­делению координат станций.