5. Съемка местности (1). Наземные съеМКи местности общие сведения о съемке местности Топографической съемкой

• Название: Наземные съеМКи местности общие сведения о съемке местности Топографической съемкой
• Дата: 01.05.2023
• Размер: 353 Kb.
• Имя файла: 5. Съемка местности (1).doc
• Тип: Документы; #1100332

Наземные СЪеМКи МЕСТНОСТИ

1. Общие сведения о съемке местности

Топографической съемкой называется комплекс работ по созданию плана местности. План может быть составлен в графическом виде или с применением современных технологий – в цифровом виде как цифровая модель местности (ЦММ).

различают съемки:

• 
  наземные, когда работы по сбору информации о местности выполняют на земной поверхности;
  
• 
  аэрокосмические, когда сбор информации выполняется с помощью приборов, находящихся на летательных аппаратах (самолетах, вертолетах, искусственных спутниках Земли и др.).
  

В зависимости от применяемых приборов среди наземных видов съемки различают: теодолитную, мензульную, тахеометрическую, стереофотограмметрическую (фототеодолитную) и сканерную.

Наземные виды съемок в нашей стране получили свое название по названиям приборов, которыми они выполняются (теодолитная, мензульная, тахеометрическая, фототеодолитная съемки).

При горизонтальной съемке снимают только местные предметы (ситуацию), при высотной - только рельеф местности, топографическая съемка подразумевает съемку всей ситуации и рельефа.

В настоящее время результаты съемок могут быть представлены в традиционном графическом виде (топографические планы и карты) или в цифровом виде (цифровая модель местности, цифровая или электронная карты).

При выполнении любого вида съемки выделяют 3 этапа выполнения работ:

1. 
   Создание съемочного обоснования.
   

Съемочное обоснование - совокупность закрепленных на местности точек с известными координатами (высотами), с которых и выполняется съемка.

2. 
   Непосредственно съемка на местности.
   
3. 
   Обработка результатов съемки и составление топографического плана местности.
   

Рассмотрим основные виды наземные съемок, следуя этому плану.

2. Теодолитная съемка

Теодолитная съемка – горизонтальная съемка, съемка только ситуации, контуров и объектов на местности относительно точек и линий съемочного обоснования. Выполняется с помощью теодолита и мерных приборов: ленты, рулетки или дальномера. Применяется для составления контурных планов (без рельефа) внутриквартальной застройки городов, населенных пунктов в сельской местности, железнодорожных станций и узлов, при создании земельного кадастра.

Съемочным обоснованием для теодолитной съемки является теодолитный ход. Его вид (замкнутый или разомкнутый) и количество вершин в ходе должны обеспечить съемку всего заданного участка местности. Съемку на местности ведут разными способами.

Основные способы съемки подробностей

Способ прямоугольных координат – основной способ в теодолитной съемке. Положение точек на местности определяется в системе координат, осью X в которой является сторона теодолитного хода, а осью Y - перпендикулярное направление.

На слайде 10: 1, 2 – вершины теодолитного хода, x₁ и x₂ - расстояния вдоль стороны хода, y₁ и y₂ – расстояния в перпендикулярном направлении.

Все расстояния на местности измеряются рулеткой, основания перпендикуляров находятся с помощью экера, все здания обмеряются.

Способ угловых засечек – способ, при котором до снимаемой точки с точек съемочного обоснования измеряется два угла.

На слайде 10: 1, 2 – вершины теодолитного хода, ₁ и ₂ – измеренные горизонтальные углы.

Способ применяется при съемке удаленных или недоступных объектов. Наилучший угол  для засечки  90. Практически угол  должен быть в пределах от 30 до 150.

Способ линейных засечек заключается в измерении до снимаемого объекта 2-х расстояний.

На слайде 10: 1, 2 – вершины теодолитного хода, s₁и s₂ - измеренные расстояния.

В этом случае измеряемые расстояния не должны превышать длины мерного прибора.

Способ полярных координат (полярный) – способ, при котором до снимаемой точки измеряются горизонтальный угол и расстояние.

На слайде 10: 1, 2 – вершины теодолитного хода, s₁и s₂ - измеренные расстояния, ₁ и ₂ – измеренные горизонтальные углы.

Углы на местности измеряются теодолитом, а расстояния - нитяным дальномером.

Другие способы съемки (створов, обхода) менее распространены.


Рис. 1 Двухзеркальный экер:

а – вид прибора: 1, 2 – окна; 3, 4 – зеркала; б – ход лучей:

2 – пункт съемочной сети; Q – направление перпендикуляра
При построении перпендикуляров длиной более 8 м пользуются экером. Экер (рис. 1, а) имеет два зеркала 3 и 4, расположенных под углом  = 45°. Луч, падающий на одно из зеркал, после двойного отражения выходит под прямым углом  к исходному направлению. Действительно (см. рис. 1, б):

 = 180  ( + ) = 180  [(180  2) + (180  2)] = 180  360 + + 2(  ) = 180  2[180  (  )] = 180  2.

Следовательно, при  = 45° имеем  = 90.

Экер позволяет находить на стороне теодолитного хода 1–2 точку, в которой линия хода и направление на съемочный пикет (угол здания) взаимно перпендикулярны. В этой точке в окне экера 2 видна веха, установленная на пункте теодолитного хода, а под ней в зеркале – изображение угла здания.

В процессе съемки составляется документ – абрис – схематический чертеж снимаемого участка местности. На нем в произвольном крупном масштабе показывают взаимное расположение вершин теодолитного хода и снимаемых объектов, сюда же наносят результаты измерений и характеристики снимаемых объектов.

Составление плана теодолитной съемки включает:

• 
  Разбивку на планшете (ватмане) сетки прямоугольных координат и ее оцифровку;
  
• 
  Нанесение по заранее вычисленным координатам вершин теодолитного хода;
  
• 
  Нанесение результатов съемки (в соответствии с абрисом, в заданном масштабе);
  
• 
  Окончательное оформление плана (в соответствии с действующими “Условными знаками”).
  

3. Тахеометрическая съемка

Тахеометрической называют топографическую съемку местности, выполняемую с помощью тахеометров. Съемке подлежат и ситуация, и рельеф.

Тахеометром называют прибор, сочетающий теодолит – для измерения углов и дальномер – для измерения расстояний. Простейшим тахеометром является любой теодолит, снабженный нитяным дальномером.

Тахеометрическая съемка - наиболее распространенный метод наземной топографической съемки. Быстрота достигается тем, что все измерения, необходимые для определения положения снимаемой точки в плане и по высоте, выполняется комплексно, одним прибором – тахеометром, при одном наведении трубы. Тахеометрическая съемка имеет существенные преимущества перед другими видами наземных съемок в тех случаях, когда полевую часть работ необходимо выполнить в кратчайшие сроки и в плохих погодных условиях. Съемку можно выполнять, используя для измерения углов – теодолит, а для измерения расстояний – светодальномер (или светодальномерную насадку), установленный на колонку теодолита. При использовании для работы современных электронных тахеометров процесс съемки и составления плана может быть полностью автоматизирован.

Тахеометрическую съемку применяют при съемке в крупных масштабах небольших участков местности, особенно незастроенных или малозастроенных. Ее применяют также при съемке трасс существующих и проектируемых линейных сооружений (автомобильных и железных дорог, ЛЭП, трубопроводов и т. п.).

Съемочной основой тахеометрической съемки чаще всего служат теодолитно-высотные ходы – теодолитные ходы, в которых измеряют ещё и вертикальные углы, что позволяет методом тригонометрического нивелирования вычислить высоты пунктов хода.

Другой вид съемочной основы – теодолитно-нивелирные ходы – теодолитные ходы, в которых высоты пунктов определяют геометрическим нивелированием, ходы которого прокладывают по сторонам теодолитных ходов.

Применяют также тахеометрические ходы, в которых длины линий измеряют нитяным дальномером, а превышения  методом тригонометрического нивелирования.

Съемку ситуации и рельефа выполняют тахеометром, в основном способом полярных координат.

Для выполнения съемки тахеометр устанавливают на точке съемочной сети, центрируют и горизонтируют. Измеряют высоту прибора k над центром пункта.

Ориентируют горизонтальный круг, то есть устанавливают его в такое положение, чтобы при трубе, направленной по стороне хода AB, отсчет по горизонтальному кругу был равен 0 00.

Определяют место нуля М0 вертикального круга.

Реечник устанавливает рейку на пикете 1 (рис. 3). Наблюдатель наводит трубу прибора на рейку, читает по рейке высоту точки наведения l и берет отсчеты: по нитяному дальномеру (расстояние s₁), по горизонтальному кругу (угол ₁), по вертикальному кругу (отсчет Л (лево) или П (право)).

Рис. 2 Абрис тахеометрической съемки

Помощник наблюдателя записывает результаты измерений в полевой журнал и составляет схематический чертеж снимаемого участка местности  абрис (см. рис. 2).

Реечник переносит рейку на следующие пикеты (2, 3, …), а наблюдатель вновь выполняет наведения и отсчеты.

Обработка результатов измерений, полученных теодолитом типа Т-30, выполняется по формулам:

 вычисление углов наклона v = Л  М0 (или v = М0  П);

 вычисление горизонтальных расстояний d = s·cos² ν,

 вычисление превышений h = ½ s·sin(2ν) + k – l

или h= d · tgν + k – l,

 вычисление высоты съемочных пикетов Н_п = H_ст + h,

где H_ст – высота точки стояния прибора.

Составление плана местностивключает:

1. 
   вычисление координат x, y и высот Н точек хода;
   
2. 
   разбивку на планшете сетки прямоугольных координат;
   
3. 
   нанесение на план точек хода по координатам x, y;
   
4. 
   нанесение точек и рисовку контуров, используя записи в журнале и абрис;
   
5. 
   рисовку горизонталей с заданной высотой сечения рельефа с использованием вычисленных высот точек и абриса;
   
6. 
   оформление плана в соответствии с указаниями руководства "Условные знаки".
   

4. Современные технологии

Использование электронных тахеометров, регистрирующих результаты измерений на магнитные носители, и программных продуктов при обработке результатов измерений позволяет автоматизировать процесс составления плана.

При съемке местности электронный тахеометр устанавливают на точке съемочной основы, вводят в память координаты и высоту точки стояния, высоту прибора и отражателя, температуру воздуха и атмосферное давление. Наведя трубу на соседнюю точку хода, устанавливают отсчет по горизонтальному кругу, равный 0 00.

Реечник ставит веху с отражателем поочередно на съемочных пикетах. Тахеометром измеряют горизонтальный и вертикальный углы и расстояние до отражателя. Горизонтальный угол и вычисленные по результатам измерений горизонтальное расстояние d, превышение h и высота пикета Н_п высвечиваются на табло и регистрируются в памяти прибора. Предусмотрена возможность высвечивания и регистрации и иных данных.

Собранную информацию экспортируют в память компьютера и обрабатывают, используя такие пакеты программ, как "CREDO", "Топаз" и др. При этом получают электронную версию топографического плана. При необходимости ее можно распечатать на плоттере и получить план на бумаге.
5. Тригонометрическое нивелирование

Тригонометрическое нивелирование – определение превышений по измеренным вертикальным углам и расстояниям.

Для определения превышения между точками А и B (рис. 5) на точке А устанавливают теодолит, а на точкеB – рейку. Теодолитом измеряют угол наклона .

Если известно горизонтальное расстояние d между точками А и B, то превышение h вычисляют по формуле:

h = dtg + k  l, (1)

где   угол наклона, k  высота прибора, l  высота визирования.

Если расстояние AB измерено нитяным дальномером, то горизонтальное расстояние равно d = Kn cos², где K – коэффициент дальномера и n– отсчет по рейке. Подставляя это выражение для d в (1) получаем h = Kn cos2 tg  +k – l и окончательно

h = Knsin2 + k – l(2)

Рис. 3. Тригонометрическое нивелирование

Формула (2) находит применение при тахеометрической съемке местности и носит название тахеометрической формулы для превышений.