Тахеометрическая съемка, используемые приборы и формулы. Полевые работы

Сущность тахеометрической съемки заключается в том, что плановое положение характерных (реечных) точек местности определяется полярным способом от линии теодолитного хода, а их высотное положение определяется одним из двух методов: геометрическим или тригонометрическим нивелированием. Расстояние от прибора до реек зависит от масштаба составляемого топоплана и для масштаба 1:1000 - допускается до 150 м, а между соседними реечными точками менее 35 м.

Рис.40.1.Определение расстояния по нитяному дальномеру

При тахеометрической съемке высоты реечных точек в зависимости от условий местности получают при горизонтальном визировании (геометрическое нивелирование способом "вперед") или наклоном (тригонометрическое нивелирование). Используемые при этом формулы могут быть получены из рис. 41.2.

При геометрическом нивелировании способом "вперед" сначала определяют горизонт прибора ГП = Н_ст+I. Затем устанавливают на вертикальном круге теодолита отсчет равный МО. Высоты реечных точек вычисляют по формуле Н_i= ГП - а_i, где а_i - отсчеты по рейке при горизонтальном визировании.

При тригонометрическом нивелировании реечных точек при КЛ наводят среднюю нить сетки на отсчет Vj (для упрощения последующих вычислений по возможности отсчет Vj должен быть равен высоте прибора I), снимают отсчет Л по ВК и вычисляют угол наклона n = Л - МО.

Наклонное расстояние D от прибора до реечной точки определяют по штриховому (нитяному) дальномеру. Так как вертикально (отвесно) установленная рейка не перпендикулярна визирному лучу на величину угла наклона n, то D = D' cosn, d = D' cos²n,

где D' - расстояние, определяемое по штриховому дальномеру и отвесно установленной рейке.

нивелирование: нивелирование:

Рис.40.2.Схема геометрического и тригонометрического нивелирования

Тогда из прямоугольного треугольника (рис.41.2), у которого определены D и n, так называемое "неполное" превышение h'= D sinn = D' cosn sinn = (1/2)D' sin2n или

h'= d tgn = D' cos²n sinn/cosn = (1/2)D'sin2n.

На равнинной местности при углах наклона n < 5 "неполное" превышения можно вычислять по приближенной формуле: h'= D' sinn.

Высоты реечных точек, определяемых тригонометрическим нивелированием, вычисляются по формуле: H_j= H_ст+ h' + I - V_j.

Если высота наведения V_j равна высоте прибора I, то формула вычисления высот упрощается H_j= H_ст+ h'.

Полевые работы при тахеометрической съемке на станции включают следующие действия:

- установку прибора над точкой с известными координатами и приведение его в рабочее положение (допускается выполнять центрирование с погрешностью до 3 см, т.е. на порядок грубее, чем при измерении горизонтальных углов);

- определение место нуля вертикального круга (п.28);

- составление абриса на станции с указание на нем положения реечных точек;

- измерение высоты прибора с погрешностью 1-2 см;

- ориентирование нуля лимба горизонтального круга на соседнюю точку съемочного обоснования, координаты которой известны;

- наблюдение реечных точек при КЛ: определение расстояния от прибора до рейки по дальномеру, снятие отсчетов по горизонтальному и вертикальному кругам при наведении средней горизонтальной нити на определенный отсчет, например V_j = I;

- вычисление углов наклона, неполных превышений и высот реечных точек по формулам

n = Л - М0, h'= 0.5 D' sin2n, H_j= H_ст+ h' + I - V_j.

Если рельеф местности позволяет брать отсчет по рейке горизонтальным лучом визирования (в этом случае отсчет по ВК должен быть равен М0), то высоты реечных точек Н_i= ГП - а_i,

где ГП - горизонт прибора ГП = Н_ст+ I; а_i - отсчет по рейке горизонтальным лучом визирования.

Результаты измерений и вычислений записывают в журнал тахеометрической съемки (табл.41).

Камеральная обработка результатов тахеометрической съемки.Составление плана

При камеральной обработке проверяют журналы тахеометрической съемки и исправляют ошибки вычислений. Затем с помощью тахеографа наносят на план пикетные (реечные) точки по значениям полярных углов и расстояний. Около пикетных точек выписывают их номера и высоты. В соответствии с абрисами рисуют на плане контуры угодий, элементы ситуации и обозначают их условными знаками. Для отображения рельефа проводят горизонтали.

Таблица 41 Журнал тахеометрической съемки

(лабораторная работа в аудитории)

Станция N2. Ориентирование нуля горизонтального круга на север.

Высота прибора, I = 1.54 м. Дата: 12.11.97.

Высота точки, H = 216.16 м. Наблюдения при КЛ.

Горизонт прибора, ГП = 217.70 м. Теодолит 2Т30П 07346.

Место нуля ВК: МО = (КЛ + КП)/2 = (7° 24' - 7° 26')/2 = - 0° 01'.

Нивелирование поверхности участка по квадратам. Составление топографического плана

Представляет собой наиболее простой вид топосъемки. Используется на открытой местности со слабо выраженным рельефом. Получаемый нивелированием по квадратам топографический план наиболее удобны для определения объемов земляных масс при проектировании искусственного рельефа местности.

Построение сетки квадратов на местности выполняется теодолитом и лентой. Стороны квадратов в зависимости от масштаба съемки и рельефа местности принимают равными 10, 20, 40 и более метров. Рассмотрим вариант разбивки шести квадратов со сторонами 40 м (рис.42). За начальное направление выбирают наиболее длинную линию А₁-А₄. В створе этой линии забивают через 40 м колышки соответствующие точкам А₁, А₂, А₃, А₄. В угловых точках А₁ и А₄ строят прямые углы и откладывают отрезки А₁-В₁ и А₄-В₄, фиксируют колышками угловые точки В₁ и В₄. Для контроля измеряют сторону В₁-В₄ и, если ее длина не отличается от проектной более чем на 1:2000 (<5см на 100 м), то выполняют разбивку точек Б₁, Б₄ и, вешением в соответствующих створах, - точек Б₂ и Б₃. Колышки забивают вровень с поверхностью земли рядом забивают колышки-"сторожки", на которых подписывают их обозначения.

Плановое положение элементов ситуаций определяют линейными промерами от вершин и сторон квадратов способами прямоугольных координат, линейных засечек и створов. Высоты вершин квадратов получают из геометрического нивелирования

Н_i = ГП- b_i,

где ГП - горизонт прибора ГП = Н_рп + b_рп;

b_i - отсчет по рейке горизонтальным лучом визирования.

В журнале-схеме (рис.42) записывают отсчеты по черной и красной сторонам рейки, поставленной на землю, поочередно у каждой вершины квадратов. Контроль правильности отсчетов выполняют по разности нулей (РО), которая не должна отличаться от стандартного значения РО равного 4683 или 4783 мм не более 3 мм. Высоты целесообразно выражать в метрах с округлением до 0.01 м. Привязка сетки квадратов к пунктам геодезической сети с целью построения топоплана в принятой системе координат выполняется прокладкой теодолитно-нивелирного хода. В учебном задании таким ходом является обратный ход от пункта 513 до пункта 512 через точки 3 и В₁. Высотная привязка точки В₁ выполнена замкнутым нивелирным ходом от пункта 512 до точки В1 и обратно без дополнительного контроля высот, что обычно не рекомендуется нормативными документами.

Рис.42.Схема нивелирования по квадратам