лекции по геодезии. Общие сведения по геодезии. Предмет геодезии
 Скачать 15.89 Mb.
|
Тема: Тахеометрическая съемка
Тахеометрическая съемка — основной вид съемки для создания планов небольших незастроенных и малозастроенных участков, а также узких полос местности вдоль линий будущих дорог, трубопроводов и других коммуникаций. С появлением тахеометров-автоматов этот способ съемки стал основным и для значительных по площади территорий, особенно когда необходимо получить цифровую модель местности. При тахеометрической съемке ситуацию и рельеф снимают одновременно, где план составляют в камеральных условиях по результатам полевых измерений. Съемку производят с исходных точек — пунктов любых опорных и съемочных геодезических сетей. Съемочная сеть может быть создана в виде теодолитно-нивелирных ходов, когда отметки точек теодолитного хода определяют геометрическим нивелированием. В большинстве случаев для съемки прокладывают тахеометрические ходы, отличающиеся тем, что все элементы хода (углы, длины линий, превышения) определяют теодолитом или электронным тахеометром. При этом одновременно с проложением тахеометрического хода производят съемку. В этом главное отличие тахеометрической съемки от других видов топографических съемок. Съемка теодолитом. Порядок работ на станции тахеометрического хода при работе теодолитом следующий. В первую очередь выполняют измерения, относящиеся к проложению съемочного хода. Теодолит устанавливают над точкой и приводят его в рабочее положение. На смежных точках хода устанавливают дальномерные (обычно нивелирные) рейки. Одним полным приемом измеряют горизонтальный угол хода. При двух положениях вертикального круга теодолита измеряют вертикальные углы на смежные точки хода. По дальномеру теодолита определяют расстояния до смежных точек. Измеряют высоту при- бора. Далее приступают к съемке. Для этого в первую очередь при левом круге (KJI) ориентируют лимб теодолита на предыдущую точку. С этой целью нуль алидады совмещают с нулем лимба и, закрепив алидаду, вращением лимба наводят зрительную трубу на ориентирную точку. Трубу наводят на съемочные пикеты только вращением алидады. На съемочные пикеты устанавливают дальномерные рейки и измеряют на них при одном круге горизонтальные и вертикальные углы, а по дальномеру — расстояния. Если съемочный пикет является только контурной точкой, то вертикальный угол не измеряют. Результаты измерений записывают в журнал тахеометрической съемки (табл. 1.1).  Положение съемочных пикетов выбирают таким образом, чтобы по ним можно было изобразить на плане ситуацию и рельеф местности. Их берут на всех характерных точках и линиях рельефа: на вершинах и подошвах холмов, дне и бровках котловин и оврагов, водоразделах и тальвегах, перегибах скатов и седловинах. При съемке ситуации определяют: границы угодий, гидрографию, дороги, контуры зданий, колодцы, т.е. все то, что подлежит нанесению на план в данном масштабе. Чем крупнее масштаб съемки, тем больше число съемочных пикетов и тем меньше расстояние между пикетами и от станции до пикетов. Так, если при съемке масштаба 1:5000 максимальное расстояние до твердых контуров ситуации ограничено 150 м, а до нетвердых — 200 м, то в масштабе 1:500 — 60 и 80 м соответственно. В процессе съемки на каждой станции составляют абрис (рис. 11.3).  На нем показывают: положение станции хода, направление на предыдущую и последующую точки, расположение всех съемочных пикетов, рельеф и ситуацию местности. Съемочные пикеты отмечают теми же номерами 1... 12, что и в полевом журнале, ситуация местности изображается условными знаками, рельеф — горизонталями. Между точками на абрисе проводят стрелки, указывающие направление понижения местности. По окончании работы на станции проверяют ориентирование лимба теодолита, для чего снова визируют на предыдущую точку хода. Если повторный отсчет отличается от начального более чем на 5', то съемку на данной станции переделывают. Для контроля на каждой станции определяют несколько пикетов, расположенных в полосе съемки со смежных станций. В простейшем случае составление плана по результатам тахеометрической съемки начинают с построения координатной сетки и нанесения по координатам точек теодолитного хода. Правильность нанесения точек хода контролируют по длинам его сторон: измеряют расстояния между вершинами — выраженные в масштабе, они должны быть равны расстояниям между соответству- ющими точками на плане или отличаться не более чем на 0,2 мм. Вслед за этим наносят на план пикетные точки циркулем-измерителем, масштабной линейкой и транспортиром. Данные для нанесения берут из журнала тахеометрической съемки. Направление на пикеты со станции (рис. 11.4) строят по транспортиру.  Например, при съемке на станции II лимб теодолита был ориентирован по направлению на точку 1. Транспортир прикладывают центром к точке II плана, а отсчет 0°00' совмещают с направлением на точку 7. Направление на точку 1 получают, отложив по дуговой шкале транспортира 18°40', а расстояние до точки I от станции II — отложив в масштабе плана горизонтальное проложение 48,9 м. Для этого по направлению 18°40' проводят карандашом тонкую линию, а измерителем по масштабной линейке находят отрезок 48,9 м и откладывают его по створу линии от станции II на точку 1. Аналогично наносят и другие точки. Для ускорения работы поступают следующим образом. По внешней окружности транспортира карандашом отмечают направления на все пикеты. Рядом с каждой точкой ставят номер. Если есть углы более 180°, то транспортир перекладывают, поворачивая его на 180°. После этого по нему отмечают значения угла минус 180°. Когда все углы отмечены, транспортир снимают. Из станции, как из центра, на все точки проводят лучи и откладывают расстояния. Конец каждого отложенного расстояния дает положение точки. Точку изображают кружком, рядом выписывают из журнала его отметку. Вместо транспортира применяют также линейки-тахеографы. Они представляют собой прозрачный круг с разграфкой от О до 359°. По отметкам станций и реечных точек на плане проводят горизонтали с принятым сечением рельефа. Следы горизонталей отыскивают графической интерполяцией между точками, которые в абрисе соединены стрелками. Соединение каких-либо двух точек в абрисе говорит о том, что местность между ними имеет один скат, без перегибов. Все контуры и рельеф, изображаемые на плане, вычерчивают тушью в соответствии с условными знаками. Над северной рамкой делают заглавную надпись, под южной рамкой подписывают числовой масштаб, высоту сечения рельефа, вычерчивают линейный масштаб и график заложений. 2. Автоматизация тахеометрической съемки. С появлением электронных тахеометров стала возможна частичная или полная автоматизация тахеометрической съемки. При съемке электронный тахеометр устанавливается на съемочных точках, а на пикетных точках — специальные вешки с отражателями, входящими в комплект тахеометра. При наведении на отражатели вешки в автоматическом режиме определяются горизонтальные и вертикальные углы, а также расстояние до смежных съемочных и пикетных точек. С помощью микроЭВМ тахеометра производят обработку результатов измерений и в итоге получают приращения координат и превышения на смежные съемочные и пикетные точки. При этом автоматически учитываются все поправки в измеряемые расстояния и за наклон вертикальной оси прибора в измеряемые углы. Результаты измерений могут быть введены в специальное запоминающее устройство (накопитель информации) , В дальнейшем из накопителя информация поступает в ЭВМ, которая по специальной программе производит окончательную обработку результатов измерений, включающую в себя вычисление координат съемочных и пикетных точек, уравнивание съемочного хода и другие вычисления, необходимые для графического построения топографического плана или цифровой модели местности. ЛЕКЦИЯ 18 Тема: Обмерные работы 1. Методы обмерных работ В практике кадастровых работ большое значение имеют обмеры объектов недвижимости. От точности и подробности обмерных чертежей во многом зависит качество оценки объектов недвижимости. Основными методами обмеров являются фотограмметрический, геодезический и натурный. Первые два относятся к разряду дистанционных (бесконтактных), то есть не требующих обязательного близкого взаимодействия с объектом и возведения строительных лесов, как при использовании метода натурных обмеров. 1.1 Натурный метод обмеров Метод натурных (ручных) обмеров основан на измерении объектов с помощью лент, рулеток, отвесов, уровней, так называемого «водяного нивелира», т.е. с использованием простейших измерительных средств. Этот метод был долгое время единственно возможным. Метод натурных обмеров не утратил своего значения в настоящее время, он применяется для обмеров небольших строений, интерьеров зданий, деталей ландшафтного дизайна, доступных для непосредственного измерения. Процесс составления обмерных чертежей по данным натурных измерений обычно выполняется на компьютере в специальных программах. В настоящее время метод натурных обмеров заменяется более прогрессивными методами: фотограмметрическим и геодезическим. При обмерах крупных сооружений натурный метод не обеспечивает необходимой точности, малопроизводителен и трудоемок. Стоимость работ при использовании метода натурных обмеров значительно выше, чем в других методах. Выбор метода обмеров зависит в основном от особенностей обмеряемого сооружения: его формы и размеров, конфигурации, от расположения его в системе существующей застройки и ландшафта, от степени необходимой детализации, а также от требуемой точности обмерных работ. В процессе обмеров выполняются следующие работы:
ориентация в пространстве).
В комплект обязательных материалов обмеров сооружения должны входить: обмерные чертежи фасадов, поэтажные планы, генеральный план здания, разрезы, каталог координат опорных точек. 1.2. Фотограмметрический метод Сущность фотограмметрического метода обмеров заключается в определении размеров объекта по данным измерений фотоснимков – одиночных и стереопар. Для получения обмерных чертежей архитектурный объект фотографируется с близкого расстояния. В результате фотограмметрических обмеров могут быть получены:
Фотокамера ИМК 10 – 1318 и стереофотокамера 5МК – 5,5–0808, выпускаемые предприятием «Карл-Цейс» (Йена, Германия), сконструированы специально для съемки с близких расстояний. Фотографирование можно выполнить при горизонтальном, вертикальном и наклонном положении оптической оси фотокамеры.  Применение стереокамер в значительной мере ускоряет и облегчает процесс фотосъемки, так как освобождает оператора от работ, связанных с взаимным ориентированием фотокамер.  При аналитическом методе измерение снимков выполняется на стереокомпараторе, пространственные координаты точек обмеряемого сооружения вычисляются на ЭВМ. Он применяется в основном для определения координат опорных точек сооружения, которые являются основой для составления обмерных чертежей другими методами. Фотограмметрические обмеры включают в основном те же процессы, что и в наземной фототопографической съемке местности. Вначале фотографируется объект архитектуры, затем стереопары снимков измеряются на фотограмметрическом приборе, и составляется обмерный чертеж. Фотограмметрические обмеры эффективнее натурных измерений по всем технико–экономическим показателям, таким как:
Фотограмметрические методы позволяют успешно решать многие вопросы охраны и исследования памятников архитектуры, которые ранее были неразрешимыми, например:
архитектуры по архивным снимкам;
влияющих на восприятие памятника или его деталей. Фотограмметрические методы позволяют выполнить обмеры ветхих и руинированных объектов. ЛЕКЦИЯ 19 Тема: Геодезические обмеры 1.2. Геодезический метод обмеров Геодезический метод обмеров, так же как и фотограмметрический, является дистанционным (бесконтактным), поэтому для выполнения измерений нет необходимости в постройке лесов. Для обмерных работ используются широко применяемые при инженерно–геодезических изысканиях и в строительстве простые приборы:
Методика производства обмеров по сравнению с фотограмметрической съемкой довольно простая. Она по существу мало, чем отличается от топографической съемки местности. Однако вследствие того, что обмерные чертежи составляются в более крупном масштабе, чем топографические планы, точность измерений и построений должна быть более высокой. Для получения обмерного чертежа определяют координаты всех характерных точек архитектурного сооружения. Для этого создается опорная геодезическая сеть, точки которой являются основой для детальных обмеров фасадов и внутренних помещений. Координаты доступных точек определяют путем обычных наружных измерений от точек геодезической сети, а неприступных точек – чаще всего методом прямой геодезической засечки. Для этого от ближайшей точки геодезической сети измеряют расстояние до определяемой точки S и угол между направлением на эту точку и направлением стороны геодезической сети. В том случае, когда расстояние S нельзя измерить непосредственно, его подсчитывают из решения задачи по определению неприступного расстояния. Геодезический метод обмеров требует довольно большого объема вычислительных работ, но они довольно просты, и их целесообразно выполнять на калькуляторе. Как правило, наибольшая точность предъявляется к обмерам древних памятников архитектуры, когда необходимо установить точные формы и размеры деталей фасадов и интерьеров, зафиксировать признаки разрушений и следы более ранних построек. Кроме того, устанавливается необходимая точность выполнения обмеров, состав документации, стоимости, сроки.
Работы по обмерам сооружений выполняются в следующей последовательности: 1. Предварительное обследование сооружения, окружающей застройки и ландшафта с составлением проекта производства обмерных работ. 2. Создание планово-высотной основы 3. Полевые измерения. 4. Камеральная обработка полевых измерений с составлением обмерных чертежей. В результате обследования объекта обмеров, окружающей застройки и ландшафта разрабатывается проект производства обмерных работ: определяются способы создания планово-высотной основы, подбираются инструменты и приборы для полевых и камеральных работ, методы измерений. Кроме того, устанавливается необходимая точность выполнения обмеров, состав документации, стоимость и сроки. 3. Элементы геодезических обмеров 3.1. Измерение горизонтальных отрезков Для измерения размеров горизонтальных отрезков часто используют вертикальную нить сетки нитей зрительной трубы теодолита как отвес. Допустим, необходимо определить размер АВ окна второго этажа здания. Вблизи здания устанавливают теодолит, тщательно нивелируют его и отмечают на фасаде здания линию условного горизонта LL.   3.2. Определение вертикальных размеров деталей зданий Требуется определить высоту AN. Теодолитом измеряют вертикальные углы v1 и v2, визируя на точки Nи А. Расстояние d определяют непосредственным промером мерной лентой или косвенным путем, произведя дополнительные измерения.  Вычисление вертикального отрезка AN производиться по формуле:  Для обмеров помещений внутри здания по лестничным пролетам и коридорам прокладывают систему вспомогательных высотных теодолитных ходов. Их начальными точками являются обычно точки геодезической сети, расположенные против входов в здание (1–7). Дальнейшая детальная съемка внутренних помещений выполняется от вершин и сторон вспомогательных ходов. Для этого в точке дополнительного хода устанавливают теодолит и определяют положение точек помещения методом полярных координат. Отметки точек вспомогательных ходов и точек внутренних помещений определяют путем прокладывания ходов геометрического нивелирования. ЛЕКЦИЯ 20 |