Введение
Теодолитной съемкой называется горизонтальная или контурная съемка местности, которая выполняется с помощью теодолита. Теодолитом измеряются горизонтальные углы и углы наклона. Линии измеряются стальной лентой и дальномерами различных конструкций.
По результатам теодолитной съемки может быть составлен план без изображения рельефа. Для получения плана с изображением рельефа необходимо произвести нивелирование поверхности, на которой выполнялась теодолитная съемка. Сочетание теодолитной съемки и нивелирования поверхности целесообразно применять для получения плана строительного участка.
Процесс теодолитной съемки складывается из следующих видов работ: проложение теодолитных ходов, привязка их к пунктам геодезической сети, съемка ситуации.
Сущность теодолитных съемок и их назначение
Теодолитная (горизонтальная) съемка является съемкой ситуационной, при которой горизонтальные углы измеряются теодолитом, а горизонтальные проекции расстояний различными мерными приборами (землемерными лентами и рулетками, оптическими и электрическими дальномерами). Превышения между точками местности при этом не определяют, поэтому теодолитная съемка является частным случаем тахеометрической съемки.
Теодолитные съемки используют для подготовки ситуационных планов местности и цифровых ситуационных моделей местности (ЦММ), а также для обновления (внесения ситуационных изменений) топографических карт и электронных карт (ЭК).
В практике изысканий объектов строительства теодолитные съемки наиболее часто применяют для получения ситуационных планов и ЦММ в масштабах 1:2000, 1:5000 и в отдельных случаях 1:10 000.
В практике изысканий линейных инженерных сооружений (автомобильных, лесовозных дорог, оросительных систем и т. д.) теодолитную съемку применяют при трассировании путем вешения линий, измерения углов поворота, разбивки пикетажа и съемки при притрассовой полосы.
При изысканиях площадных объектов (мостовых переходов, транспортных развязок движения в разных условиях, строительных площадок, аэродромов и т.д.) теодолитные съемки выполняют для получения ситуационных планов для рассмотрения принципиальных вариантов инженерных решений (выбор створа мостового перехода, рассмотрение возможных вариантов схем транспортных развязок движения в разных условиях, вариантов размещения сооружений аэродромов, зданий и сооружений аэродромной службы, строительных площадок и т. д.).
Приборы, используемые для теодолитных съемок
При производстве теодолитных съемок в настоящее время наиболее часто используют следующие приборы:
· оптические теодолиты: 3Т5КП, 2Т30, 2Т30П, 4Т30П;
· номограммные тахеометры: Dahlta 020, Dahlta 010В;
· электронные тахеометры: Ta20, Ta5, Ta3, Ta3м, 2Ta5, 3Ta5, Elta R50, Elta R55;
· светодальномеры: «Блеск 2», 2СМ-2, МСД-1м, СМ-5;
· землемерные ленты металлические: ЛЗ, ЛЗШ;
· рулетки металлические: Р50, Р20, Р10, РТ (тесьмяная);
· приемники спутниковой навигации «GPS» и базовые станции «DGPS».
При производстве теодолитных съемок особенно эффективными и предпочтительными является использование методов электронной тахеометрии. Наиболее распространенные электронные тахеометры отечественного производителя типа Ta3, Ta3м, 3Ta5 обеспечивают измерение горизонтальных расстояний от 1,5 до 5 км с точностью (5 мм3ppm x D, где D – измеряемое расстояние в км), при средней квадратичной погрешности измерения горизонтальных углов 4-5”. При такой точности линейных и угловых измерений можно снимать чрезвычайно большие площади в открытой местности.
При использовании приемников систем спутниковой навигации «GPS» теодолитную съемку следует называть горизонтальной, поскольку теодолиты и другие мерные приборы здесь как таковые уже не используются. Но из всех теодолитных (горизонтальных) съемок наземно-космическая горизонтальная съемка является самой производительной, эффективной и обеспечивает полную автоматизацию обработки результатов измерений и подготовки ситуационных планов ЦММ.
Полевые работы при теодолитной съемке
При теодолитных съемках в период производства полевых работ выполняют следующее: рекогносцировку, прокладку теодолитных ходов съемочного обоснования, съемку подробностей ситуации местности.
Рекогносцировку подлежащего съемке участка местности производят с целью установления границ съемки, определения положения съемочных точек (вершин теодолитных ходов), направления теодолитных ходов и выбора метода съемки ситуационных подробностей местности.
Прокладка теодолитных ходов включает в себя вешение линий, измерение горизонтальных углов, измерение горизонтальных проекций длин линий.
Вешение линий осуществляют с помощью теодолита. При длинных прямых назначают дополнительные съемочные точки, с которых осуществляют продление створа. Вынос дополнительных съемочных точек при продлении стороны теодолитного хода для устранения влияния коллимационной погрешности осуществляют переводом трубы через зенит при двух положениях круга теодолита (КЛ и КП).
Горизонтальные углы теодолитных ходов, вправо по ходу лежащие, измеряют полным приемом. Теодолит над съемочной точкой центрируют с точностью ±0,5 см. Предельная допустимая погрешность измерения одного угла съемочного обоснования не должна быть больше ±1,5', а для теодолитных ходов вдоль трасс инженерных сооружений (например, автомобильных дорог) - не больше ±3'.
Измерение длин линий осуществляют с использованием землемерных лент и рулеток, оптических дальномеров и светодальномеров, а также приемников систем спутниковой навигации «GPS».
Стороны съемочного обоснования измеряют дважды с относительной погрешностью 1:2000. Длины теодолитных сторон вдоль трасс линейных сооружений измеряют один раз с относительной погрешностью 1:1000. Однако для исключения грубых ошибок второй раз расстояния измеряют еще раз нитяным дальномером с относительной погрешностью 1:300 и периодически привязывают трассу к пунктам государственной геодезической сети. При измерениях линий землемерными лентами и рулетками и углах наклона измеряемых линий более 2° определяют горизонтальные проекции измеренных расстояний по формуле d = Dcosv или вводят поправки при измерениях по формуле ∆D= D - d = D - Dcosv = 2Dsin2v/2, т. е. смещают ленту или рулетку вперед на величину поправки.
Съемку подробностей ситуации осуществляют в зависимости от требуемого масштаба съемки с шагом снимаемых точек от 10 до 100 м, однако при этом фиксируют все изломы контурных линий (например, углы зданий, домов, изгородей, линий электропередач и т. д.).