Л.6_Темы 9 и 10. Тема геодезические сети виды геодезических сетей Геодезическая сеть

• Название: Тема геодезические сети виды геодезических сетей Геодезическая сеть
• Дата: 29.05.2022
• Размер: 92.35 Kb.
• Имя файла: Л.6_Темы 9 и 10.docx
• Тип: Документы; #554861

ТЕМА 9. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СЕТИ

1. 
   Виды геодезических сетей
   

Геодезическая сеть - совокупность закрепленных на местности геодезических пунктов, положение которых определено в общей для них системе геодезических координат.

Геодезические сети строят для сохранения координат или высоты или того и другого (координат и высоты) опорных пунктов, которые нужны для контроля и привязки к ним всех геодезических съемок. Геодезическая сеть обеспечивает любую съемку исходными данными, то есть координатами и высотами в единой системе координат и высот.

В зависимости от того, какие координаты сохраняют геодезические сети, сети бывают плановые, высотные и планово-высотные.

Плановые сети сохраняют на своих пунктах долговременно и надежно только плановые координаты Х и Y. Высотные - только высоты Н. Планово-высотные сети включают в себя пункты с тремя координатами Х, Y, Н.

По назначению и точности геодезические сети разделяют на государственные (ГГС), геодезические сети сгущения (ГСС), съемочные сети, специальные геодезические сети.

Государственная геодезическая сеть (ГГС) – самая точная геодезическая сеть, которая служит основой для построения других сетей и может обеспечивать координатами любые работы на земной поверхности. По точности она делится на 4 класса( плановые – 1,2,3,4 классы; высотные – I, II, III, IV классы).

Геодезические сети сгущения (ГСС) – сети местного значения, которые создаются путем развития (сгущения) государственных сетей в городах, поселках, на территориях крупных строительных объектах. При этом, как правило, применяется местная система координат (МСК), которая имеет связь с государственной системой координат. Плановые сети сгущения подразделяются по точности на сети 1 и 2 –го разрядов. Высотные – на сети II и IV классов геометрического нивелирования.

Пункты сетей сгущения, как и пункты государственных сетей, закрепляются на местности постоянными знаками для долговременного и надежного сохранения координат и высот.

Съемочные сети создаются непосредственно для топографических работ, то есть для выполнения съемок или для геодезического обеспечения работ (в частности - для привязки запроектированных объектов в определенной системе координат). Съемочные сети называют также съемочным обоснованием или рабочим обоснованием. Съемочные сети, как правило, развиваются на основе геодезических сетей сгущения, но в ряде случаев могут строиться автономно, то есть без привязки к пунктам ГСС или ГГС. Например, согласно СНиП, топосъемка строительных участков, по площади не более 1 км², может производиться в частной системе координат и высот. Рабочее обоснование, создаваемое для выполнения строительных работ, наблюдений за деформациями сооружений, также может быть создано в своей системе координат.

Специальные геодезические сети создаются при проведения специальных исследований, или при строительстве особо ответственных сооружений, требующих повышенной точности при разбивке и строительстве. Например, на геодинамических полигонах, созданных для регистрации подвижек горных пород, а также при строительстве мостов и других гидротехнических сооружений на больших водных объектах, при строительстве АЭС, крупных тоннелей, телевизионных башен и т.п.

Надо отметить, что геодезические сети строятся по принципу «от общего к частному», то есть от высокоточных, но редких сетей к более густым, но менее точным.

2. Методы построения геодезических сетей

При построении геодезических сетей в плане учитывается, чтобы стороны полигонов образовывали простые геометрические фигуры, удобные для определения координат вершин.
1)Метод триангуляции состоит в построении сети в виде треугольников, в вершинах которых размещены геодезические пункты. В этих треугольниках измеряются все углы и некоторые из сторон – базисы.





В (хв,ув)

αнач b а

β1

β2

А(ха, уа)


Горизонтальные углы в треугольниках должны быть измерены точными угломерными приборами – теодолитами, а базисы – светодальномерами, электронными тахеометрами или другими точными приборами. В основе этого метода – решение треугольника по стороне и двум углам (применение теоремы синусов):

a / sin β₁ = b / sin β₂ . Отсюда неизвестная сторона а = b * sin β₁ / sin β₂ .

Помимо углов и исходного базиса для определения координат всех пунктов триангуляции путем последовательного решения прямой геодезической задачи необходимо включить в сеть минимум один пункт с известными координатами и измерить дирекционный угол одного из направлений.

Для повышения точности часто измеряют избыточные величины, то измеряют два базиса, два дирекционных угла и включают два пункта с известными координатами (см.рис.). Тем более это оправдано тем, что по мере удаления от исходного базиса точность определения сторон треугольников понижается. После полевых измерений выполняется уравнивание измеренных величин по специальной программе в компьютере.

2) Метод трилатерации - построение сети из треугольников, в которых измерены все стороны. Этот метод основан на возможности решения треугольника по трем его сторонам a, b, c . Углы определяются по теореме косинусов. Например, для угла β₁: cos β₁ = ( b + c - a) / ( 2 * b * c) .


b a центральная
β1

система

А c


Для повышения точности путем уравнивания в трилатерации измеряют также длины диагоналей, соединяющих вершины смежных треугольников, то есть формируют так называемые геодезические четырехугольники либо формируют центральную систему.

3) Метод полигонометрии - построение сети путем измерения горизонтальных проложений между геодезическими пунктами и горизонтальных углов между сторонами. Этот метод широко применяется при развитии государственных геодезических сетей в залесенной или застроенной местности. Он является основным методом при создании съемочных сетей. Замкнутый ход называют полигоном.

D

Разомкнутый полигонометрический ход αкон




А αнач С




β3 β4

β 1

β1 полигон

β2 βприм

В βприм
4) Наземно-космический метод – применяется для создания сетей с помощью навигационных систем и приемников спутниковой навигации (американской GPS и российской ГЛОНАСС). При этом быстро определяются все три координаты (Х,Y,H) с высокой точностью. Контроль обеспечивается тем, что измерения выполняются многократно и в разное время при различном положении (созвездии) навигационных спутников на небосклоне. Этот метод особенно эффективен при работе в труднодоступных регионах с низкой плотностью пунктов геодезических сетей.

О Государственных геодезических сетях (ГГС)

ГГС подразделяются на плановые и высотные. Плановые ГГС делятся на 4 класса, которые различаются между собой длиной сторон и точностью угловых и линейных измерений.

Государственная астрономо-геодезическая сеть на территории Российской империи и Советского Союза создавалась более 100 лет и была завершена к началу 1980-х годов. Она включает в себя 334 000 пунктов.

Схема построения ГГС.

………


…………….. ……….

Геодезическая сеть 1 класса проложена рядами триангуляции приблизительно по параллелям и меридианам, которые образуют звенья длиной по 200-250 км. и полигоны с периметром 800-1000 км. Базисные стороны при этом измерялись с предельной погрешностью 1/400 000. В пунктах на концах базисных сторон (пункты Лапласа) выполняются астрономические измерения широты и долготы и азимута или дирекционного угла направления. Горизонт. углы измеряются высокоточными теодолитами типа со средней квадратической ошибкой 0,5 – 0,7''.

Внутри полигонов 1 класса методами триангуляции и полигонометрии создается геодезическая сеть 2 класса. Сеть пунктов 2 класса сгущают пунктами геодезических сетей 3 и 4 классов. Измерения выполнялись уже с меньшей точностью, но достаточно точно с погрешностью расстояний до 1/200 000 и углов - 1,5'' (3 класс), 2'' (4 класс).

Государственная высотная геодезическая сеть создается методами геометрического нивелирования и разделяется на сети I, II, III и IV классов.

Пункты I и II классов являются главной геодезической основой и размещаются по всей территории страны по избранным направлениям. Пункты III и IV классов служат для обеспечения топосъемок и проектируются вместе с созданием технического проекта на топографическую съемку. Кроме того, с целью изучения движения земной коры м прогноза землетрясений некоторые избранные участки территории покрыты сетью первоклассных нивелировок. На основе повторного нивелирования составляются карты современных вертикальных движений земной коры.

Невязки в превышениях по нивелирному ходу в зависимости от класса нивелировки не должны превышать следующих величин:

Класс нивелирования		Фомула невязки хода, мм ( L – длина хода в км)
I		3 √ L
II		5 √ L
III		10 √ L
IV		20 √L

Все точки нивелирной сети закрепляются в виде реперов, которые бывают грунтовыми, скальными либо стенными .

При нивелировании I , II классов закладывают фундаментальные реперы через 50-80 км после исследования грунта бурением до 20 м. В нивелирной сети III или IV классов реперы закладываются через 5-7 км ( в труднодоступных районах через 10-15 км).

Реперы не должны испытывать случайных перемещений в пространстве со временем. Поэтому геодезисты стараются закреплять реперы в скальных грунтах, а в населенных пунктах – в цоколях капитальных зданий и сооружений. Грунтовые реперы должны быть заложены ниже глубины сезонного промерзания грунтов на 0,5м. Работы по их установке регламентируются специальными инструкциями.

Геодезический пункт ГГС состоит из двух устройств: геодезического знака и центра.

Геодезический знак – сооружение, обозначающее положение пункта на местности и обеспечивающее видимость между смежными пунктами. Это сооружение в виде простой пирамиды, когда прибор можно поднять до высоты стационарного штатива высотой 2-3 м, в виде простого сигнала , когда для обеспечения видимости прибор необходимо поднять над землей на высоту 4-10 м, в виде сложного сигнала, который имеет значительную высоту, поскольку их строят тогда, когда прибор нужно поднимать на площадку высотой от 11 до 40 м. Простые сигналы состоят из двух изолированных сооружений – внешнего и внутреннего сооружения, имеющего площадку для наблюдателя. Сложные сигналы тоже имеют внутреннюю пирамиду, которая опирается не на землю, как у простого сигнала, а на конструкцию внешней пирамиды. На внутренней пирамиде находится столик для установки прибора. Наблюдатель находится на специальной площадке. Наверху знака устанавливается визирный цилиндр, который совпадает по отвесной линии с меткой марки центра.

Геодезический знак размещен строго над центром, который и является носителем координат. Именно он призван долговременно и надежно сохранять неизменным в пространстве положение основной детали – марки центра, к которой относятся координаты центра. Центр знака устанавливается ниже глубины промерзания не менее чем на 0,5 м, а в районах вечной мерзлоты – на глубину , превышающую глубину сезонного оттаивания грунта на 1 метр. Плановые координаты и высоты пунктов ГГС приводятся раздельно в каталогах координат и в каталогах высот геодезических пунктов. Каталоги хранятся в подразделениях ГУГК РФ, в Госгеонадзоре, в Госгеокартофонде и в местных районных администрациях. Данные о пунктах государственных сетей могут быть получены только по официальному запросу той организации, которая выполняет геодезические работы в данном районе.
ТЕМА 10. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СЪЕМКИ

1. 
   Виды съемок
   

Производственные работы по созданию планов и карт местности делятся на три этапа:

- подготовительный этап, в ходе которого определяются цели и методы выполнения работ, подбирается рабочий персонал и оборудования, изучаются имеющиеся данные по изучаемой территории – карты, планы, профили, пункты ГГС и т.д.; - полевые работы – непосредственно съемка местности, в результате которой набирается цифровой материал для последующей обработки. Иногда создается полевой оригинал плана местности; - камеральные работы - выполняются в кабинетных условиях на производстве, в ходе которых выполняется окончательная обработка полевых материалов с построением планов или карт. Съемки выполняются геодезическими приборами – электронными или оптическими тахеометрами, теодолитами, нивелирами, или с использованием GPS-оборудования.

Классифицировать съемки можно по разным признакам. Самая общая классификация: съемки наземные, дистанционные и комбинированные. Дистанционные съемки – съемки с летательных аппаратов (аэрофотосъемка и космическая съемка). К комбинированным съемкам относят фототопографическую ( фототеодолитную) съемку, которая выполняется с помощью фототеодолита или специальных цифровых систем с двух точек закрепленного на местности базиса. В фототеодолите вместо зрительной трубы установлен фотоаппарат. В зависимости от целей производства крупномасштабные съемки подразделяют на плановые, планово-высотные и высотные съемки. Плановая (горизонтальная, контурная) съемка позволяет получить информацию только о плановых координатах точек местности – Х, У. Плановая съемка, как правило, выполняется теодолитом с применением мерной ленты для измерения расстояний. В этом случае она называется теодолитная. Но плановая съемка может выполняться и с помощью буссоли (буссольная съемка) и глазомерно с помощью компаса и планшета (глазомерная съемка). Буссольная и глазомерная съемки отличаются невысокой точностью, но могут быть полезны при проведении специальных географических или геологических исследованиях. Кроме того, они часто используются при рекогносцировке (обследовании) местности перед основными съемками. Планово-высотная (топографическая) позволяет получить данные не только о плановых координатах, но и о высотах точек Н над уровнем моря, а значит и о формах рельефа - Х, У, Н. Самой распространенной топографической съемкой является тахеометрическая. Она производится с применением теодолита-тахеометра и дальномерной рейки. Помимо тахеометрической съемки, в свое время широко применялась так называемая мензульная (углоначертательная) съемка. Эта съемка позволяет на планшете – мензуле с помощью угломерного прибора - кипрегеля прочерчивать непосредственно в полевых условиях направления и наносить снимаемые объекты на бумагу. Мензульная съемка применялась очень широко особенно в сочетании с фотопланом местности, который закреплялся на поверхности мензулы. В настоящее время такая съемка применяется редко в связи с широким применением электронных тахеометров. Информация о съемке, накопленная в памяти электронного тахеометра, сбрасывается в компьютер, на котором автоматически обрабатывается цифровой материал. Высотная (вертикальная съемка, нивелирование поверхности) дает возможность узнать превышения между точками и, следовательно, высоты точек над принятой уровенной поверхностью. Эта съемка производится с помощью нивелира и нивелирных реек. При этом плановые координаты не определяются.

Съемки классифицируются и по используемым приборам: теодолитная, буссольная, глазомерная съемки, нивелирование, мензульная съемка, стереофотосъемка, GPS-съемка. В ходе GPS-съемки, которая использует систему спутниковой навигации, может выполняться как плановая, так и планово-высотная съемки. Выполнение топографических съемок регламентируют специальные инструкции СН – 212 - 73.

2. Построение и обработка теодолитных ходов

П еред выполнением съемки местности должно быть создано рабочее съемочное обоснование (съемочная сеть), то есть на местности закрепляются точки, положение которых определяется в частной (условной) или общегосударственной системе координат. Если снимаемый участок превышает 1 км², то план должен составляться в государственной системе координат. Для этого пункты съемочной сети должны привязываться к пунктам ГГС. Съемочное обоснование чаще всего создается методом теодолитных ходов. Теодолитные ходы строятся, как правило, полигонометрически, то есть в виде замкнутых, либо разомкнутых ходов. Предельные длины ходов зависят от масштабов съемки и регламентируются инструкцией. Расстояния между точками хода (d) для незастроенной территории от 40 м до 350 м , для застроенной - от 20 м. С

п. ГГС 5 α_n

2 4 β₅

α_o d₁

1 β₁ β₂ β₄

d₅

5 β₅ β₃ 3 1(х₁,у₁) β₃

d₄ β₄

d₃ (х_о,у_о)

4

Точки теодолитного хода должны располагаться там, где обеспечивается их сохранность на период работ, в местах удобных для производства угловых и линейных измерений. Закрепление выполняют в виде временных или постоянных знаков. Используются деревянные колышки, металлические штыри, трубки, которые вбиваются вровень с землей. На асфальте, бетоне точки могут быть обозначены краской. Для постоянного закрепления можно использовать металлические трубки с бетонным якорем. При применении условной координатной системы координаты начальной точки задаются условно, например, нулевыми значениями. При этом определяют магнитный азимут начальной стороны с помощью ориентир - буссоли на теодолите. Направление исходной стороны можно определить и по Солнцу. Самый простой метод заключается в измерении угла от полуденной линии до определяемого направления. Для этого в истинный полдень для данной местности закрепляют направление тени от вертикально установленной вешки в начальной точке. В это время дня тень показывает северное направление географического меридиана данной точки. Закрепляют продолжение тени и измеряют угол по часовой стрелке от направления тени до заданного направления. Этот приближенно определенный азимут принимается за дирекционный угол α_о начальной стороны хода. При построении теодолитных ходов углы измеряются теодолитами технической точности Т15 и Т30 двумя приемами, а при измерении точным теодолитом Т5 - одним приемом. Длины линий измеряются в прямом и обратном направлении мерными лентами или рулетками. Расхождения в длинах линий не должно превышать величины 1/1500 – 1/2000. При неблагоприятных условиях измерений (высокая трава, кочки, заболоченность) - 1/1000. Если углы наклона сторон превышают 2˚, то измеренные наклонные расстояния приводят к горизонту по формуле:d = D cos ν. Вычислительная обработка ходов может выполняться автоматически на компьютере, если произведена запись на магнитные носители информации в электронном тахеометре. Если измерения выполняются обычными геодезическими приборами, то запись результатов измерений ведется в полевом журнале. Этапы обработки хода:

1)Уравнивание горизонтальных углов Сумма измеренных по ходу углов должна быть увязана (уравнена), то есть приведена к теоретической сумме углов. В связи с этим вычисляют так называемую невязку в углах по формуле: f_β = Σβ_i - Σβ_{i теор} . Известно, что сумма углов для полигонов равна: Σβ_{i теор} = 180˚(n – 2) , а для разомкнутых ходов с правыми по ходу измеренными углами Σβ_{i теор} = 180˚ n+ α_o – α_n . Подставив эти выражения в формулу угловой невязки, получим: для полигонов f_β= Σβ_i - 180˚(n – 2), где n – число углов; для разомкнутых ходов f_β = Σβ_i - 180˚ n+ α_n – α_o , где n – число измеренных углов, включая примычные, а α_o и α_n – дирекционные углы опорных сторон хода. Вычисленную невязку сравнивают с допустимой, которая , согласно СНИП, принимается равной f_βдоп = 1'√n, где n –число углов, а 1'- предельная погрешность измерения горизонтальных углов теодолитом технической точности. Проверяют неравенство: f_β <= f_βдоп . Если невязка больше допустимой, то нужно проверить вычисления в полевом журнале и выявить, какие углы следует повторно измерить на местности. Если же она допустима, то вычисляют невязку на каждый измеренный угол, как среднее арифметическое, округляя до 0,1' : δ_β = - f_β/ n . Разбрасывают эту величину с обратным знаком на каждый измеренный угол поровну и вычисляют уравненные (исправленные) углы: β_испр = β_изм + δ_β. Контроль вычислений Σβ_испр = Σβ_{i теор}.

2) Вычисление дирекционных углов Формула расчета каждого последующего дирекционного угла вытекает из схемы смежных сторон хода. Рассмотрим связь между углами поворота теодолитного хода и дирекционными углами его сторон:

С

С α₁

α₂

2
α₁ β_пр 3
1
На рисунке 1,2,3 – три последовательные точки хода. Пусть в точке 2 измерен справа по ходу лежащий угол β_пр , α₁ и α₂ - дирекционные углы соответственно направлений 1-2 и 2-3. Из рисунка геометрически очевидно, что α₂ = α₁ + 180˚ - β_пр. Если рассчитанный угол больше 360˚, то из его значения следует вычитать 360˚,а если окажется отрицательным – надо прибавить 360˚. В общем виде рекуррентная формула для последующего дирекционного теодолитного угла хода может быть записана так: α_n = α_n-1 + 180˚ - β_n . Если измеряются слева по ходу углы, то α_n = α_n-1 - 180˚ + β_n. Контролем расчета в графе «Дирекционные углы» ведомости координат хода является получение дирекционного угла начальной стороны α_одля замкнутого полигона или получение известного конечного дирекционного угла α_n для разомкнутого хода.

3. 
   Вычисление приращений координат
   

Приращения координат вычисляют по формулам прямой геодезической задачи: Δx_i = d_i cosα_i = ±d_i cos r ; Δy_i = d_i sinα_i = ± d_i sin r , где d_i - горизонтальное проложение линии.

3. 
   Уравнивание приращений координат
   

Вычисляют сумму приращений координат и сравнивают ее с теоретической суммой приращений: f_х = ΣΔx_i– ΣΔx_it; f_у = ΣΔу_i – ΣΔу_it. В соответствии с теоремой геометрии «сумма проекций сторон многоугольника на любую ось равна нулю» следует записать для полигона равенство ΣΔx_it = ΣΔу_it = 0. Для разомкнутого хода ΣΔx_it = Х_n– Х_o , ΣΔуi_t= Y_n – Y_o. Отсюда невязки по осям координат: для полигонов - f_х = ΣΔx_iиf_у = ΣΔу_i , для разомкнутых ходов - f_х = ΣΔx_i – (Х_n – Х_o) и f_у = ΣΔу_i – ( Y_n– Y_o).

Далее вычисляют абсолютную и относительную линейные невязки по периметру хода:
X f_р

f_х

f_у

Y

Из треугольника линейной погрешности абсолютная невязка всего хода: fр = .

Относительная линейная невязка хода f_отн = f_р / Р = 1/ (Р/ f_р) сравнивается с заданной нормативной точностью линейных измерений 1/N. Периметр хода Р = Σd_i . Для неблагоприятных условий измерений нормативная точность 1/N = 1/1000 , для нормальных благоприятных условий - 1/N = 1/2000 , для средних - 1/N = 1/1500 . Если невязка в периметре хода допустима, то есть fотн <= 1/N, ее распределяют (разбрасывают) по обеим осям координат с обратным знаком пропорционально длинам сторон:

δх_i = - , δy_i = - . Эти поправки округляют до 0,01м и вычисляют исправленные приращения координат: Δx_{i испр} = Δx_i + δх_i и Δу_{i испр} =Δу_i + δy_i . Контроль вычислений : ΣΔx_{i испр}= ΣΔx_{i теор} , Σ Δу_{i испр}= ΣΔу_{i теор} .

3. 
   Вычисление координат точек
   

Координаты каждой последующей точки: Х_i = Х_i-1 + Δx_{i испр} ; Y_i = Y_i-1 + Δу_{i испр} .

Контролем расчета координат является совпадение вычисленных координат конечной точки хода с ее известными координатами.

После определения координат точек съемочного обоснования их наносят на чертежную бумагу в прямоугольной системе координат и вычерчивают полигон либо разомкнутый ход. В дальнейшем на базе построенной съемочной сети будут нанесены снятые объекты местности.

2. 
   Теодолитная съемка
   

Теодолитная съемка (она же - горизонтальная или контурная съемка) позволяет получить план местности без изображения рельефа. Чаще всего она производится на участках с равнинным рельефом и сложной ситуацией, когда территория застроена, имеются железнодорожные узлы, аэродромы и т.д. Съемочным обоснованием являются рассмотренные ранее теодолитные ходы - разомкнутые или замкнутые. Для построения плана в государственной системе координат обязательна привязка к пунктам государственной или местной геодезической сети, чтобы контролировать измерения и обеспечивать необходимую точность.

На основе закр епленного на местности теодолитного хода выполняется съемка объектов местности, то есть снимается ситуация. Снять ситуацию – определить положение характерных точек объектов относительно линий съемочного обоснования (линий теодолитного хода). Характерными точками могут выступать точки пересечения дорог, углы зданий, заборов, изгибы контуров, отдельно расположенные объекты-столбы, деревья, трубы и т.д. В ходе съемки составляется абрис – схематический чертеж участка местности с результатами измерений и пояснительными надписями.

Съемку ситуации в ходе теодолитной съемки производят различными способами в зависимости от условий местности и удобства производства измерений. Применяют следующие способы съемки ситуации: способ перпендикуляров, полярный способ, способ угловой засечки, линейной засечки, способ створов, наземно-космический.

1. 
   Способ перпендикуляров (прямоугольных координат) - целесообразно применять для съемки вытянутых контуров при небольшом удалении от линии теодолитного хода. При этом измеряются отрезки по линии съемочного обоснования и перпендикуляры к ним. Перпендикуляры измеряют рулеткой, а расстояние до их основания отсчитывают по стальной мерной ленте, уложенной в створ по вертикальной нити сетки нитей зрительной трубы теодолита. При небольшой длине перпендикуляра его строят «на глаз» или экером. Экер – простой прибор с двумя зеркалами для построения прямых углов на местности. При значительной удаленности снимаемой точки от стороны хода прямой угол строится с применением теодолита.
   

Х 9,7 19,5

17,70 14,25 Y

I 40,35 21,67 II

На абрис выписывают также результаты обмера контуров и иные характерис-тики объекта: например, тип и размеры здания (трехэтажный каменный жилой – 3КЖ).

2. 
   Полярный способ (способ полярных координат) определяет положение точки углом и расстоянием до точки. Угол измеряется теодолитом, расстояние – нитяным дальномером, рулеткой, мерной лентой. На рисунке  измеренные величины – углы β₁, β₂ и горизонтальные расстояния r₁, r₂ определяют положение двух точек на урезе воды:
   

р. Усолка

M N

r₁ β₁ β₂ r₂


II III Этот способ применяют для съемки сравнительно удаленных точек, расположенных обычно в районе вершин опорного хода. Чтобы выполнить съемку , например, точки М с вершины II , эту вершину принимают за полюс, а примыкающую к ней сторону II-III – за полярную ось. Полярное расстояние r измеряют лентой, рулеткой или дальномером, а горизонтальный полярный угол β - теодолитом одним полуприемом. Предельные длины полярных расстояний зависят от масштаба съемки, способа измерения (лентой, светодальномером, нитяным дальномером) и характера снимаемой точки (относится она к четкому контуру или к нечеткому, расплывчатому контуру). Например, при измерении лентой или рулеткой - от 120 м до 250 м для четких контуров и от 180 до 375 м для нечетких контуров.

3 ) Способ угловой засечкиприменяют в открытой местности при съемке удаленных объектов или там, где невозможно (трудоемко) измерить расстояния до точки – на воде или за водной преградой, за оврагом, на дне котлована, до труб, антенны, различных шпилей и т.д. Положение точки определяется измерением двух горизонтальных углов, примыкающих к базису, то есть к линии съемочного обоснования.

забор

III β1 река

β2

IV

Рекомендуется строить углы так, чтобы угол при определяемой точке был не менее 30˚ и не более 150˚. Наилучшим углом засечки является угол в 90˚. Способ угловой засечки часто применяют при гидрометрических работах на реках: измеряют поплавками поверхностные скорости течения, траектории льдин, речных судов. При этом лучше использовать два теодолита и, конечно, секундомер. Два нанесенных на план положения поплавка позволят графически измерить пройденное расстояние и, зная время проплыва, вычислить скорость течения .

4) Способ линейной засечки применяется тогда, когда условия местности позволяют быстро выполнить линейные измерения рулеткой или нитяным дальномером от базисов на линии съемочного обоснования. На рисунке показана вспомогательная точка на расстоянии 24,5 м от опорной точки IV. С этой точки и с точки V выполнены замеры линий на местности 21,68 м и 29,86 м до снимаемого объекта – столба линии электропередач.




21,68 29,86
IV 24,5 V
Длина засечки не должна превышать длины рулетки (10,20,30,50 м). При нанесении точки на план пользуются циркулем – измерителем. От вспомогательной точки и от точки V прочерчивают две пересекающиеся дуги с радиусами, равными длинам засечек в масштабе плана.
5) Способ створов предполагает измерения на линии съемочного обоснования или на ее продолжении расстояний до характерных ситуационных точек. На рисунке  показаны длины отрезков a,b,c и d, измеренные от т. IV до пересекаемых контуров.




IV a b c V d

6) Наземно-космический способ применяется при использовании приемников систем спутниковой навигации (GPS, ГЛОНАСС), позволяющих определять координаты снимаемых точек. Приемники высокого класса (геодезические) имеют довольно высокую стоимость. Можно воспользоваться сравнительно недорогими приемниками среднего класса (класса ГИС), но при использовании их в режиме работы с базовыми станциями - «дифференциальнымиGPS» - DGPS. Базовая станция устанавливается на точке с известными координатами (например, на пункте ГГС). От нее исходят корректирующие сигналы, которые принимают приемники среднего класса. После автоматической корректировки приемники во время съемки выдают более точные координаты снимаемых точек. Обычно одна базовая станция обслуживает съемку приемниками GPS в радиусе до 10 км.
В ходе теодолитной съемки абрисы вычерчивают на каждой станции, с которой выполняется съемка, либо составляется общий абрис, если снимаемый участок небольшого размера и количество объектов съемки невелико. В камеральную обработку теодолитной съемки входит: - вычисление координат пунктов; - построение координатной сетки; - нанесение пунктов теодолитных ходов; - нанесение ситуации на план по данным абриса .

3. 
   Тахеометрическая съемка
   

Тахеометрическая съемка самый распространенный вид наземных топографических съемок, отличается высокой производительностью, то есть это достаточно быстрый вид съемки. Тахеометрия в переводе с греческого языка «быстрые измерения». При такой съемке одновременно выполняется горизонтальная и вертикальная съемка , по результатам которой составляется план местности в горизонталях, то есть с изображением ситуации и рельефа. Это планово-высотная съемка, которая применяется для создания крупномасштабных планов небольших участков. Плановое положение точки получают полярным способом, а высоту тригонометрическим нивелированием. Расстояние в тахеометрии измеряют нитяным дальномером. Этим и обеспечивается быстрота съемки, когда одним наведением на рейку обеспечивается и привязка точки в плане и определяется ее высота.

Тахеометрическую съемку ситуации и рельефа удобнее всего выполнять специально предназначенными для этой цели электронными или номограммными тахеометрами -автоматами, которые позволяют автоматически получить превышение и горизонтальное расстояние. В производстве продолжает широко использоваться и обычный оптический теодолит Т30 и его модификации.В этом случае обработка ведется в специальном журнале, в котором и вычисляются горизонтальные расстояния и превышения по формулам тригонометрического нивелирования.

Электронный тахеометр объединяет в себе возможности электронного теодолита, высокоточного светодальномера и полевого компьютера. Расстояния определяются встроенным светодальномером с применением с применением призменного отражателя, отражающей пластинки или отражающей пленки, которые устанавливаются или закрепляются в конце измеряемой линии на местности. Управление процессом измерений ведется с помощью многофункциональных клавиш, результаты – отражаются на жидкокристаллическом мониторе тахеометра и записываются во внутреннюю память прибора емкостью 10-20 тысяч измерений. Результаты измерений могут переписываться в компьютер для последующей обработки.

Перед съемкой создается геодезическое обоснования, с пунктов которого в дальнейшем выполняется тахеометрическая съемка. То есть на местности должны быть закреплены точки, координаты и высоты которых определены с надлежащей точностью при проложении теодолитно-нивелирного хода либо тахеометрического хода. Тахеометрический ход может прокладываться заранее либо в процессе съемки. В качестве станций выбирают пункты на возвышенных местах с хорошим обзором. Расстояние между станциями зависит от масштаба будущего плана. Чем крупнее масштаб, тем короче должны быть линии визирования. Основные масштабы 1:500, 1: 1000; 1: 2000. Принимают масштаб в зависимости от условий съемки, рельефа, стадии проектирования, назначения съемки. Съемочное обоснование может быть выполнено в виде трассы линейного сооружения, в виде замкнутого полигона, в виде микротриангуляции.
2 3 8 9

1 I 4 10 11 III

II IV

6 15 12

7 14 13
На рисунке показан разомкнутый ход опорного съемочного обоснования, созданный вдоль трассы линейного сооружения. Римскими цифрами обозначены опорные точки, с которых выполнялась тахеометрия. Арабскими цифрами показано несколько реечных точек (пикетов), обозначенных на местности для снятия характерных точек рельефа и ситуации. Показана привязка к реперам высотного обоснования. Съемка ситуации и рельефа выполняется после создания планово-высотного обоснования, увязки превышений и координат . Положение точек в плане определяется полярным способом, а высоты - тригонометрическим нивелированием. Реечные точки (пикеты) не закрепляют на местности, а рейки ставят непосредственно на землю. Число точек зависит от рельефа, видимости и масштаба съемки. От масштаба съемки зависят также расстояния между точками и величина сечения рельефа, назначаемого при проведении горизонталей на плане.

Масштаб съемки	1:500	1:1000	1: 2000
Ср.расстояния, м	10	20	50
Сечение рельефа,м	0,25 - 0,5	0,5 - 1,0	1,0 – 2,0

О дновременно с выбором реечных точек выполняется глазомерная зарисовка снимаемой ситуации и рельефа, то есть абрис. Желательно показать стрелками направления скатов, что может пригодиться при проведении горизонталей. Можно также на зарисовке провести несколько горизонталей «на глаз».

С пашня CтII дорога
СтIII
Ст I

Ю Лу

На каждой станции выполняют следующие работы:

1. 
   центрируют прибор, горизонтируют лимб, измеряют высоту прибора с помощью рейки или рулетки;
   

2) ориентируют прибор, то есть устанавливают нуль лимба по исходному направлению ( обычно на предыдущую станцию).

3) визируют на реечные точки при КЛ, наводя горизонтальный штрих сетки на отсчет по рейке, равный высоте прибора. Измеряют дальномерное расстояние D, измеряют угол наклона, по горизонтальному кругу считывают горизонтальный угол, записывают в графу «Примечания» семантическую информацию (урез воды, дерево, угол дома и т.д.)
Основные расчетные формулы:

Расстояние D = k n, где k =100, n – разность отсчетов по нитяному дальномеру.

Угол наклона ν = КЛ – МО (для теодолита 2Т30), где КЛ – отсчет по ВК, МО-место нуля ВК.

Горизонтальное проложение d = D cos² ν.

Превышение h = ½ D sin 2ν + i – l , где i - высота прибора, l - высота наводки на рейку.

Высота реечной точки Hi = Hст + hi , где Hст - высота тахеометрической станции.

Построение плана тахеометрической съемки, как и теодолитной съемки, начинают с разбивки координатной сетки, если план строится в прямоугольной системе координат. По координатам наносят точки опорной сети. Затем переходят к нанесению реечных точек. Исходным материалом при этом служат тахеометрический журнал и абрис съемки. Положение точек находят полярным способом, используя точный топографический транспортир. Затем вдоль этих направлений от места установки прибора откладывают в масштабе плана горизонтальные расстояния. Рядом с точками записывают их высоты и, используя линейное интерполирование, проводят горизонтали. Для небольших участков местности (небольшие карьеры, второстепенные или временные сооружения и т.д.) допускается вычерчивать топографические планы без координатной сетки. При этом ход допускается ориентировать по магнитному меридиану. После завершения рисовки горизонталей и нанесения ситуации на план целесообразно план сверить с местностью, (если имеется такая возможность) и в случае необходимости откорректировать.