Контрольная работа по картографии. контрольная картография. Топографической съемкой

• Название: Топографической съемкой
• Анкор: Контрольная работа по картографии
• Дата: 26.01.2023
• Размер: 114.07 Kb.
• Имя файла: контрольная картография.docx
• Тип: Документы; #906828

Топографической съемкой называют комплекс полевых и камеральных работ по определению взаимного планово-высотного расположения характерных точек местности, выполняемых с целью получения топографических карт и планов, а также их электронных аналогов — электронных карт (ЭК) и цифровых моделей местности (ЦММ).

Если съемку выполняют только для получения плана местности без изображения рельефа, то такую съемку называют ситуационной или горизонтальной. 
Если в результате съемки должны быть получены план и цифровая модель местности или карта с изображением рельефа, то такую съемку называют топографической. 
В зависимости от основного используемого прибора различают несколько видов съемок.

Буссольная съемка

Буссольная съемка — технологический процесс наземной топографической съемки, в котором первичную метрическую информацию о местности получают при помощи буссоли и мер длины или дальномеров, съёмка небольших по размерам земельных участков с помощью простейшего геодезического инструмента - буссоли, применяется в тех случаях, когда нужно быстро провести работу, не требующую большой точности. Подлежащий участок обозначается на местности деревянными колышками, забиваемыми в углах поворота линий.

Съёмка начинается с линий, ограничивающих участок, и ведётся в направлении движения часовой стрелки. Выбрав произвольно исходную вершину, над ней устанавливают буссоль так, чтобы центр буссольного кольца пришёлся на одной вертикали с центром колышка, и, приведя плоскость буссольного кольца в горизонтальное положение, наводят диоптры или трубу буссоли на веху, поставленную вертикально в последующей точке участка. Дав успокоиться магнитной стрелке, производят отсчёт и получают азимут или румб первой линии. Величина отсчёта записывается в журнал Б. с. Затем производят промер 1-й линии мерной лентой, причём отмечают переходы лентой дорог, ручьев, границ угодий и пр. Результаты измерений записывают в журнал и заносят в абрис. По измерении линии буссоль устанавливается на след. точке и производится определение азимута или румба последующей линии, а затем и дл. этой линии. С подобными измерениями обходят все вершины участка до возвращения в начальную точку. Для контроля измерений азимутов или румбов в каждой последующей вершине измеряют обратный азимут или румб предыдущей линии. Обратный азимут должен отличаться от прямого на 180° (α₂=α₁±180 ); обратный румб отличается от прямого, при той же градусной величине, противоположным названием. Вследствие того что все измерительные действия сопровождаются неизбежными погрешностями, допускают расхождение между прямым и обратным азимутами на 180° ±¹/₄, а между румбами - на ±¹/₄°. Измерение обратных азимутов или румбов становится совершенно необходимым, если съёмщик не уверен в отсутствии местных магнитных аномалий. Б. с. можно также произвести любым угломерным инструментом, снабжённым буссолью, напр., теодолитом.

 Рис. Простая штативная буссоль: 1 - коробка буссоли; 2 - буссольное кольцо; 3 - магнитная стрелка; 4 - арретирный винт (арретир - приспособление для прижатия стрелки к стеклу перед переноской буссоли или хранением); 5 - диоптр (узкая щель - глазной диоптр, щель с волоском - предметный); 6 - бакса (подставка буссоли); 7 - штатив

 Рис. Азимут первой линии

Основная часть буссоли - это магнитная стрелка, ось которая устанавливается по направлению магнитного меридиана. Стрелка вращается на острой шпильке, укрепленной в центре пластмассовой коробки, прикрытой сверху стеклянной крышкой, чтобы острие не затупилось и при этом не испортило стрелку. Внутри коробки укрепляется буссольное кольцо градусными делениями. Коробка буссоли прикреплена к горизонтальному кругу между коробкой и кругом вращается алидадная линейка с двумя вертикальными диоптрами. Край горизонтального круга имеет деления. Буссольное кольцо и лимб круга разбит через 1 градус а цифрованы через 10градусов.

Теодолитная съемка

Теодолитная съемка — технологический процесс наземной топографической съемки, в котором первичную метрическую информацию о местности получают при помощи теодолита и мер длины или дальномеров. Теодолитная съемка - это метод горизонтальной съемки местности, при производстве которой угловые измерения выполняются теодолитом, линейные — мерной лентой, стальной рулеткой или опти­ческими дальномерами, обеспечивающими точность измерения длины линии, как правило, не ниже порядка 1:1500—1:2000. К числу последних относятся ДНТ-2, ДД-3, ОТД и др. Теодолитные ходы, прокладываемые на основе сети высшего класса, образуют один или несколько замкнутых полигонов с диагональными ходами. Диагональный ход служит для конт­роля измерения углов и линий в основном полигоне, а также для опреде­ления дополнительных опорных точек, необходимых при съемке ситуации. Съемку ситуации ведут на основе теодолитных ходов.

По результатам измерений строят на плане вершины теодолитных ходов и относительно последних — ситуацию местности. После оформления надписями, условными знаками план вычерчивают тушью.

Состав геодезических работ при производстве теодолитной съемки сле­дующий:

1) камеральная подготовка — ознакомление с картографическим и плановым материалами прежних съемок участка и составление предвари­тельного проекта работ;

2) рекогносцировка снимаемого участка, в ре­зультате которой устанавливается расположение опорных ходов и уточ­няется проект работ по съемке;

3) выбор и закрепление опорных точек на местности;

4) подготовка линий к измерению;

5) измерение углов и сторон теодолитных ходов;

6) съемка ситуации;

7) привязка теодолитных ходов к государственной или местной геодезической сети;

8) при отсут­ствии пунктов опорной сети определение истинного азимута стороны теодо­литного хода;

9) камеральные работы.

Мензульная съемка

Мензульная съемка — технологический процесс наземной топографической съемки, в котором первичную метрическую информацию о местности получают при помощи мензулы и кипрегеля.

Ее отличительная особенность — получение топографического плана непосредственно на местности. При этом горизонтальные углы не изме­ряют, а получают путем графических построений. Поэтому мензульную съемку называют углоначертательной. Все построения производят на листе чертежной бумаги, прикрепленной к планшету в. Если точка о планшета сцентрирована над точкой местности и планшет приведен в горизонтальное положение, то следы пересечения вообра­жаемых отвесных плоскостей, проходящих через стороны угла местности, с верхней поверхностью планшета образуют проекцию аоb угла АОВ местности.

Отвесной проектирующей плоскостью является коллимационная пло­скость кипрегеля, стороны угла прочерчивают по скошенному краю его линейки. При съемке применяется дальномерная рейка. Расстояние до точек определяется при помощи дальномера, а их отметки — из тригоно­метрического нивелирования.

В состав мензульного комплекта входят мензула, кипрегель, ориентир-буссоль, мензульная вилка и полевой зонт.

Мензула состоит изтрех частей: штатива а, подставки б и планшета в. Мензульные подставки бывают деревянные и металлические.

Главными частями кипрегеля являются линейка 16 со скошенным краем, зрительная труба 1 с дальномерными нитями и вертикальный круг, находящийся под кожухом 6.

Стеклянный вертикальный круг кипрегеля-автомата КБ-1, кроме градусных делений, содержит кривые для отсчета расстояний и превышений по рейке. Порядок отсчетов расстояний и пре­вышении показан на рисунке. При наведении основной кривой на нуль рейки, установленный на высоте инструмента, расстояние равно

d =0,253*100 =25,3 м (4)

и превышение h =0,323*(—10) =-3,23 м (5)



Рис. Схема построения горизонтального угла при мен­зульной съемке

.

Рис. Мензульный комплект

1 — мензула: а — штатив; б — подставка; в — планшет; II — кипрегель КБ-1: 1 — ломаная труба с внутренней фокусировкой; 2 — окуляр трубы; з — кремальера; 4 — цилиндрический уровень на трубе; 5 — зеркало у уровня на трубе; 6 — кожух вертикального круга, вращающийся вместе с трубой; 7 — цилиндрический уровень вертикального круга; 8 — зеркало у уровня; 9 — наводящий винт трубы; 10 — микрометренный винт вертикального круга; 11 — колонка-кронштейн; 12 — основная линейка; 13 — линейка с поперечным масштабом; 14— круглый уровень; 15 — ролик для поворота кипрегеля по азимуту; 16 — подвижная линейка; III— ориентир-буссоль, IV —мензульная вилка.

Нивелирование - это совокупность геодезических измерений для получения высот точек земной поверхности или превышений. При нивелировании сначала определяют превышения h одной точки над другой. Затем, обработав полученные результаты, находят высоты H этих точек, начиная от точки, высота которой известна относительно принятой уровенной (т.е. начальной) поверхности.

Результаты нивелирования используются для составления топографических планов, при инженерных изысканиях, строительстве и эксплуатации различных сооружений.

В зависимости от метода определения превышения и применяемых при этом приборов различают следующие виды нивелирования:

1. Геометрическое;

2. Тригонометрическое;

3. Физическое.

Наибольшее распространение в геодезии получил метод геометрического нивелирования.

Геометрическое нивелирование.

Выполняется горизонтальным визирным лучом с помощью нивелира. Превышение одной точки над другой определяется непосредственно из отсчётов, которые берутся по рейкам с помощью горизонтального луча зрения.

Геометрическое нивелирование в зависимости от преследуемой цели делится на две категории. К первой категории относится геометрическое нивелирование, которое выполняется с целью получения системы опорных высотных пунктов I, II, III и IV классов. Нивелирование первой категории называется государственным.

Геометрическое нивелирование второй категории производится для нужд строительства и инженерных изысканий. Оно называется техническим нивелированием.

В результате государственного нивелирования получают сеть марок и реперов, расположенных на территории страны по определённому плану. Марки и реперы служат исходными точками для технического нивелирования.

Для производства геометрического нивелирования необходимы специальные инструменты - нивелиры и нивелирные рейки.

Тригонометрическое нивелирование выполняется наклонным визирным лучом с помощью теодолита. Здесь превышения точек определяются путём вычислений по формулам тригонометрии, исходя из расстояния между точками и угла наклона визирного луча к горизонту.



Рис.1

Тригонометрическое нивелирование называется также геодезическим, оно применяется для создания высотного съемочного обоснования при составлении топографических карт. Тригонометрическое нивелирование может производиться любым геодезическим прибором, предназначенным для измерения вертикальных углов.

При физическом нивелировании превышения точек получаются с помощью физических приборов (баронивелира, гидростата, радиовысотомера и др.).

В основе гидростатического нивелирования лежит свойство свободной поверхности: жидкости в сообщающихся сосудах всегда находятся на одном уровне.

При барометрическом нивелированииприменяется баронивелир, прибор, устройство которого основано на зависимости высоты точки и измеренного на ней атмосферного давления. Барометрическое нивелирование применялось для высотного обоснования при создании топографических карт мелкого масштаба, применяется при географических исследованиях и различного рода рекогносцировках.

Геометрическое нивелирование выполняется горизонтальным лучом с помощью геодезического прибора нивелира и реек, линейных мерах, устанавливаемых на точки отвесно. Превышение одной точки над другой определяется непосредственно из отсчётов, которые берутся по рейкам с помощью горизонтального луча зрения (визирного луча). Существует два способа геометрического нивелирования:

«Нивелирование из середины» заключается в том, что на закрепленные точки, между которыми определяется превышение, отвесно устанавливаются рейки. На равном расстоянии от реек устанавливают нивелир. При обязательном условии горизонтальности визирного луча берут отсчеты по задней рейке, а затем и по передней.



Рис. 2

Из чертежа следует, что h = a – b, где a – отсчет по задней рейке, b – отсчет по передней рейке.

«Нивелирование вперед» заключается в том, что на одну из закрепленных точек, между которыми определяется превышение, устанавливают нивелир, а на другую рейку. При обязательном условии горизонтальности визирного луча берут отсчет по рейке b и измеряют с помощью рулетки или рейки высоту инструмента i (высоту визирного луча над точкой A).



Рис. 3

Из чертежа следует, что превышение h = i – b, где i – высота инструмента, b – отсчет по рейке

Если для определения превышения между двумя точками, требуется определение превышений между промежуточными точками (дополнительные постановки прибора), такое нивелирование называется сложным, а искомое превышение определяется, как сумма всех промежуточных превышений



Рис. 4

h_AB =  h =  a -  b .

В отличие от инструментальных (мензульной, тахеометрической и др.) глазомерные съемки местности производят с помощью весьма несложных приборов, а иногда и без всяких приборов. Само их название показывает, что здесь решающую роль играет хорошо развитый глазомер.

Глазомерная оценка величины углов, высот и расстояний не может заменить инструментальных геодезических измерений, а поэтому глазомерные съемки не отличаются большой геометрической точностью. Но они позволяют быстро получить достаточно ясное и наглядное крупномасштабное изображение местности, что особенно важно при рекогносцировочных географических исследованиях в малообжитых районах, обеспеченных лишь картами масштаба 1:100000 и мельче. Кроме того, некоторые приемы глазомерной съемки применяются при работе с картой в поле, специальных съемках, дополнении и исправлении устаревших карт и т.д. Поэтому географы, геологи, почвоведы и др. специалисты, занимающиеся изучением географической среды, должны владеть этими приемами.




Инструментами для глазомерной съемки служит папка-планшет, с укрепленным на ней компасом и визирная линейка.

Компас служит для ориентирования планшета по меридиану, т.е. выполняет роль ориентир-буссоли при мензульной съемке. Он прикрепляется к планшету таким образом, чтобы прямая, проходящая через штрихи 0ºи 180º, была параллельна одной из его сторон.

Визирная линейка представляет собой трехгранную призму длиной 25-30см. На нижние края боковых граней визирной линейки нанесены миллиметровые деления. Верхнее ребро линейки служит для визирования при прочерчивании направлений.

Глазомерная съемка имеет много общего с мензульной. Здесь также, как и на мензульной съемке, вся работа по составлению плана производится в поле. Горизонтальные углы не измеряют, а прочерчивают на планшете. Для определения положения станций и ориентиров широко применяют графические засечки.

Расстояния при глазомерной съемке определяют шагами, на глаз, по времени и скорости движения съемщика и другими приближенными способами.

Различают два вида глазомерной съемки:

- на чистом листе бумаги;

- на «скелете с карты», т.е. на выкопировке с имеющейся карты, выполненной в масштабе предстоящей съемки.

К глазомерным съемкам можно отнести также съемку маршрута по заметкам, хотя при этой съемке в поле делают лишь простейшие зарисовки («заметки»), а план составляют в камеральных условиях.

ВАТЕРПАСОВКА- определение превышения одной точки над другой при помощи ватерпаса и двух реек. В. производится приразбивке земляных работ, при проверке откосов земляного полотна и съемке поперечников на крутыхкосогорах, где трудно производить обычную инструментальную нивелировку.

Съемка включает: разбивку магистрали; разбивку поперечников с захватом поймы до места, лежащего несколько выше границы разлива; нивелировку и ватерпасовку магистрали и поперечников. Плановой и высотной основами полуинструментальной съемки на местности служат магистральная линия, которая разбивается параллельно линии уреза воды, и поперечные профили по всей ширине реки и поймы. Количество профилей должно быть не менее трех, средний из профилей совмещается с гидроствором. Направление профилей должно быть перпендикулярно стрежню потока, их закрепляют пикетажными кольями на линии магистрали и на урезе берега - урезными кольями. Разбивка пикетажа. Пикет обозначается на местности ровно отпиленным колышком 15-20 см, забиваемым в землю почти вровень с землей и называемым точкой. В 5-10 см от точки забивается второй колышек длиной 25-30 см, выступающий над поверхностью земли на 10-15 см, так называемый сторожок. Одна сторона сторожка гладко затесывается и на ней делается надпись, означающая конец отмеренного пикета. По ходу укладки ленты выявляются характерные точки профиля (точки перегиба рельефа) и в этих местах забиваются точка и сторожок. Азимуты направлений магистрали и поперечников определяются с помощью буссоли. На коренном берегу по линии гидроствора, немного выше магистральной линии устанавливается репер, который служит местом постоянного начала Превышение точек поперечного профиля друг над другом на левом берегу определяется ватерпасовкой.

При ватерпасовке измеряются превышения и горизонтальные расстояния между магистральным и урезным кольями и основными точками рельефа берега. На профиле гидроствора измеряют превышения и горизонтальные проложения между сваями и рельефными точками берега.

Инструментами при ватерпасовке служат две рейки и плотничий уровень - ватерпас. Для определения превышения репера над сваей 1 или промежуточной точкой (зафиксированной пикетажным колышком) производят следующие действия. Кладут один конец горизонтально расположенной рейки на забитый вровень с землей кол у основания репера и устанавливают на ней уровень. У сваи 1 или пикетажного колышка забивают вровень с землей вспомогательный колышек и ставят на него вертикально вторую рейку. После этого изменяют, наклон горизонтальной рейки до тех пор, пока воздушный пузырек уровня не окажется точно посередине. Приводя, таким образом, рейку в горизонтальное положение, делают по нижнему ее ребру отсчет по вертикальной рейке с точностью до 1см. Отсчет по рейке, взятый со знаком минус, и даст величину понижения сваи 1 или пикетажного колышка относительно репера. Расстояние от репера до сваи 1 или пикетажного колышка определяется по горизонтальной рейке. Подобным же образом измеряют разность высот остальных точек. Сумма всех частных превышений даст общее превышение верхней точки над нижней точкой. Для проверки правильности результата ватерпасовка повторяется (от уреза воды до репера). Из результатов обеих ватерпасовок, если они различаются не более чем на 2 см, берут среднюю величину, если же расхождение превышает 2 см, ватерпасовку проводят в третий раз.

Записи результатов ватерпасовки ведутся в журнале с одноименным названием. В этом же журнале обязательно зарисовывается профиль каждого поперечника с обозначением магистрального и пикетажных кольев (ведется абрис), а также схема гидроствора с обозначением репера, свай и пикетажных кольев. С целью привязки водомерного поста к высоте репера производится нивелировка свай. Также нивелируются точки профилей на правом берегу.

Нивелировка водомерного поста. Нивелирную рейку ставят на репер и далее последовательно на все сваи. Нивелир устанавливается несколько в стороне и перед тем как снимать по нему отсчеты, необходимо привести прибор в строго горизонтальное положение. Порядок взятия отсчетов следующий: назад по черной стороне, вперед по черной стороне, вперед по красной стороне и назад по красной стороне. Такое дублирование уменьшает погрешности при работе с прибором, сводит вероятность ошибки к минимуму. Следует сразу же подсчитывать "пятку рейки", т.е. разность отсчетов по красной и черной сторонам: она должна быть постоянной и равной началу отсчета на конце красной стороны рейки.

После этого нивелируются урезы уровня воды по кольям, забитым вровень с поверхностью воды у всех поперечников и профилей для определения продольного уклона. С этой целью на урезные колья ставится нивелирная рейка, и определяются отметки площадок урезных кольев (УК).

По разности высот уровня верхнего УК и нижнего УК определяется величина падения уровня воды на участке. Путем деления полученной величины падения на расстояние по длине реки между УК вычисляется уклон водной поверхности.

Нивелировка правого берега реки. На левом берегу выставляются 2 вехи в створе каждого поперечника и по ним намечается точка установки рейки на правом берегу. Затем определяются отметки 6-7 рельефных переломных точек правого берега. Расстояния до точек на правом берегу измеряются дальномером нивелира. Для этого нужно определить число делений рейки (в сантиметрах) между горизонтальными нитями и умножить на постоянный коэффициент (равный 100 для верхней и нижней горизонтальных нитей и 200 для одной из них и центральной нити).

Определяются отметки уровней высоких вод (УВВ) для последующего расчета прошедшего максимального расхода воды. С этой целью в районе гидрометрического створа отыскивается наиболее высоко расположенная метка высоких вод по характерным признакам (отложения на берегах, кустах, деревьях ила или растительного мусора).

Все полученные результаты нивелировки записываются карандашом в журнал нивелировки водомерного поста.