ТАХЕОМЕТРИЧЕСКАЯ СЪЕМКА
Тахеометрическая съемка применяется при создании топографических планов, на которых изображаются рельеф земной поверхности и расположение объектов (ситуация). По своей сути тахеометрическая съемка является планово-высотной съемкой, выполняется она теодолитом или тахеометром. Конечным результатом тахеометрической съёмки является план участка местности, вычерченный в условных знаках на ватмане в принятом масштабе с соблюдением некоторых правил.
Преимущество этой съемки в том, что с одной стоянки прибора определяется местоположение рассматриваемой точки земной поверхности и ее высота. Делается это следующим образом:
- местоположение точки определяется:
1) по горизонтальному углу между направлением на нее и каким-либо известным начальным направлением,
2) по расстоянию (горизонтальному проложению d), вычисленному по нитяному дальномеру;
- высота (отметка земной поверхности) данной точки (Нi)определяется по формуле:
Нi = Нст + h
где Нст – отметка (высота) точки стояния теодолита (станции), м,
h - превышение данной точки над точкой стояния теодолита, м;
Превышение h определяется по по формулам тригонометрического нивелирования:
h = ½ n∙ sin 2γ + i - v,
где n – разность отсчетов по рейке по крайним нитям дальномера, м;
v- высота наведения, м (отсчет по нивелирной рейке);
i – высота инструмента (визирной оси) над точкой стояния, м;
γ – угол наклона, определяемый по вертикальному кругу теодолита.
Если труба теодолита наводится на отсчет по рейке, равный высоте инструмента (i = v), то формула (6) упростится и примет следующий вид:
h = ½ n ∙ sin 2 γ
Расстояние (горизонтальное проложение) до определяемой точки вычисляется по тахеометрическим таблицам или вычисляется по формуле d = n∙ cos ²γ,
В качестве опорных точек тахеометрической съемки используются точки теодолитного хода, у которых вычислены координаты. Стороны теодолитного хода используются в качестве начальных направлений, от которых отсчитываются горизонтальные углы до рассматриваемых точек. Точки земной поверхности, в которых измеряются превышения, называются пикетными точками. Точки теодолитного хода, в которых устанавливается теодолит, называются станциями, при записи в журнал они обозначаются римскими цифрами; реечные точки нумеруются цифрами арабского алфавита. Во избежание путаницы и ошибок нумерация реечных точек сквозная, т.е. при переходе от станции к станции номера точек не повторяются.
В процессе тахеометрической съемки для каждой точки снимаются отсчеты:
- по горизонтальному угломерному кругу теодолита;
- по вертикальному угломерному кругу теодолита;
- по дальномеру;
- высота наведения по рейке для дальнейшего определения местоположения и высот точек.
Выполнение полевых измерений
Для выполнения тахеометрической съемки бригада делится на 2 полубригады по 3 человека, каждая из которых должна иметь следующее оборудование:
- теодолит-тахеометр – 1;
- нивелирная рейка – 1;
- вешки 2;
- топор – 1;
- колья – точки – 2;
- колья-сторожки – 2;
- журнал тахеометрической съемки – 1;
- абрис тахеометрической съемки -2;
- тахеометрические таблицы или микрокалькулятор;
- чертежные принадлежности;
- линейки Дробышева или ЛБЛ.
Перед началом работы необходимо внимательно проверить исправность и пригодность для работы всех полученных инструментов и оборудования.
Порядок работы на станции тахеометрической съёмки.
При выполнении тахеометрической съёмки на каждой станции следует придерживаться определённого порядка действий:
1. установить теодолит на штативе; выполнить центрирование и горизонтирование теодолита;
2. выполнить ориентирование теодолита на предыдущую станцию: для этого навести трубу на вешку, установленную на станции, и установить на лимбе горизонтального круга отсчёт 00º 00';
3. измерить высоту инструмента i,то есть расстояние по вертикали от центра пункта до оси вращения трубы;
4.. определить место нуля (МО) вертикального круга: измерить вертикальный угол, последовательно наведя зрительную трубу на одну и ту же отчетливо видимую точку при положении зрительной трубы «круг лево» (КЛ) и «круг право» (КП). Удобно сделать это, наведя зрительную трубу последовательно на две соседние станции. Место нуля вертикального круга определяется по формуле:
МО = (КЛ + КП)/2, где
КЛ – отсчет по вертикальному кругу в положении «круг лево;
КП – отсчет по вертикальному кругу в положении «круг право».
Допустимое расхождение между двумя измерениями - ±2´
5. установить основное положение круга (КЛ);
6. установить вертикально рейку на пикет;
7. навести зрительную трубу на рейку;
8. взять отсчёт по горизонтальному кругу и записать его в журнал;
9. взять отсчёт по вертикальному кругу теодолита, наведя визирную ось трубы на отсчет, равный высоте инструмента, или на любой другой. Непосредственно перед измерением установить пузырек уровня на алидаде горизонтального круга в нуль -пункте. Записать отсчет в журнал;
10. измерить дальномерное расстояние с помощью нитяного дальномера, записать его в журнал.
На каждой станции необходимо сравнить расстояния и превышения до соседних станций, измеренные в прямом и обратном направлениях: расстояния не должны различаться более чем на 25 см на каждые 100 м, превышения - ± 4 см на каждые 100 м расстояния. Это называется «увязыванием соседних станций по расстояниям и превышениям».
11. приступить к съемке реечных точек. Реечные точки подразделяются на контурные и высотные. Часто они совмещаются. Высотные реечные точки берутся на всех характерных точках рельефа, на всех перегибах скатов, при этом обращается внимание на точность планового очертания форм и рельефа (рис. 11).
Рис. 16. Рациональное расположение реечных точек при съемке рельефа.
Контурные пикеты устанавливаются на границах угодий, дорог, других объектах земной поверхности.
Количество реечных точек должно быть достаточным для полноты и точности изображения ситуации и рельефа, однако излишнее их количество затрудняет составление плана.
На каждой станции ведется абрис — схематический план участка, выполненный от руки или на специальном бланке, на котором указываются: направление ориентирования лимба, отмечаются все реечные точки (пикеты), зарисовываются контуры и характерные линии рельефа (скелет рельефа). Нумерация реечных точек на абрисе должна соответствовать нумерации этих же точек в журнале (Рис.11).
Рис.17. Абрис тахеометрической съемки на специальном бланке.
5.3.Камеральная обработка результатов измерений.
В процессе обработки результатов тахеометрической съемки определяются высоты точек земной поверхности и их местоположение для построения плана участка. Для этого необходимо произвести следующие вычисления:
· вычислить углы наклона для каждого пикета по формуле:
γ = КЛ - М0;
· вычислить с точностью до 0.1 м горизонтальные проложения по формуле
D = S ∙ Cos2 γ, где
D — горизонтальное проложение, S - расстояние по дальномеру;
− вычислить с точностью до 0.01 м превышения по формуле
h = 0,5 ∙ S * Sin(2 γ)
─ вычислить с точностью до 0.01 м отметки пикетов
Hi = Hст. + hi, где
Hст.- высота станции; hi — превышение реечных точек
Пример оформления журнала съёмки приведен в таблице 9.
Таблица 9.
Журнал тахеометрической съемки
Теодолит 2Т30П № 2478 С=100 10 июля 2007 г.
| №№ точек | отсчеты | Высота наведения по рейке,м | Азимут | Угол наклона,ν | Горизонтальное положение, м | Превышение h,м | Высота, м | |||
| по рейке | по горизонтальному кругу | по вертикальному кругу | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| Станция VI Н=35,70 м i=1,40 м МО=0°01´ | ||||||||||
| V | 154 | 0° 00´ | КЛ | -0° 37´ | i | 234° 15´ | -0°38´ | 154 | -1,70 | 34,0 |
| КП | 0° 39´ | i | ||||||||
| VIΙ | 212 | 152° 12´ | КЛ | 0° 13´ | i | 26° 30´ | 0°12´ | 212 | (0,74) | |
| КП | -0° 11´ | i | ср. | 0,77 | 36,47 | |||||
| 1 | 54 | 33° 10´ | " | -0° 53´ | i | -0°54´ | 54 | -0,83 | 34,87 | |
| 2 | 41 | 132° 16´ | " | -1° 34´ | i | -1°35´ | 41 | -1,12 | 34,58 | |
| 3 | 143 | 107° 44´ | " | -3° 15´ | i | -3°16´ | 142,5 | -8,09 | 27,61 | |
| 4 | 121 | 65° 48´ | " | -2° 17´ | i | - 2°18´ | 121 | -4,85 | 30,85 | |
| 5 | 66 | 171° 12´ | " | -0° 21´ | i | -0°22´ | 66 | -0,42 | 35,28 | |
| 6 | 9 8 | 207° 52´ | " | 0° 33´ | i | 0°32´ | 98 | 0,91 | 36,61 | |
| 7 | 35 | 266° 35´ | " | 1° 11´ | i | 1°10´ | 35 | 0,71 | 36,41 | |
| 8 | 82 | 321° 07´ | " | -0° 44´ | i | -0°45´ | 82 | -1,07 | 34,63 | |
| V | 0° 01´ | |||||||||
| Станция VΙΙ Н=36,47 м i=1,40 м МО= 0°01´ | ||||||||||
| VΙ | 212 | 0° 00´ | КЛ | -0°12´ | i | 206°30´ | -0°13´ | 212 | (-0,80) | 35,70 |
| КП | 0°10´ | i | Ср. | -0,77 | ||||||
| VΙΙΙ | 163 | 186°12´ | КЛ | 0°15´ | i | 0°14´ | 163 | 0,66 | 37,13 | |
| КП | -0°17´ | i | ||||||||
| 9 | 44 | 66°15´ | КЛ | -1°45 | i | -1°46´ | 44 | -1,36 | 35,11 | |
| 10 | 66 | 142°44´ | " | -1°21´ | i | -1°22´ | 66 | -1,57 | 34,90 | |
| 11 | 98 | 83°30´ | " | -4°35´ | i | -4°36´ | 97,4 | -7,83 | 28,64 | |
| 12 | 135 | 127°48´ | " | -3°12´ | i | -3°13´ | 134,6 | -7,56 | 28,91 | |
| 13 | 120 | 196°22´ | " | 2°53´ | V=3,85 | 2°54´ | 119,7 | 3,61 | 40,08 | |
| 14 | 81 | 234°18´ | " | -1°42´ | i | -1°43´ | 80,9 | -2,42 | 34,05 | |
| 15 | 94 | 311°50´ | " | -1°50´ | i | -1°51´ | 93,9 | -3,03 | 33,44 | |
| VI | 0º 00΄ |
5.4 Построение плана тахеометрической съёмки
План вычерчивается на листе ватмана формата А2 один план на полубригаду.
Само вычерчивание плана включает следующие операции:
· построить координатную сетку с размером квадратов 10см х 10см;
· подписать линии координатной сетки;
− с помощью масштабной линейки и измерителя нанести на план пункты съёмочного обоснования: пункты стояния теодолита, пункты ориентирования теодолита; для контроля правильности нанесения точек сравниваются расстояния, полученные на плане, с горизонтальными проложениями из полевого журнала;
· с помощью тахеографа или транспортира нанести на план все пикеты по их полярным координатам: отсчёту по горизонтальному кругу и горизонтальному проложению.
· пикет обозначить точкой, рядом с которой подписать номер пикета (в числителе) и его отметку с точностью до 0.1 м (в знаменателе);
· нанести ситуацию, границы угодий, сооружения в соответствии с абрисом. Виды угодий (лес, болото, кустарник и т.д.) при составлении плана в карандаше обозначаются надписями, а не условными знаками.
Рельеф местности изображается горизонталями, которые интерполируются на глаз, а в местах со сложным рельефом — с помощью миллиметровки. Вначале на план наносятся вершины, хребты, лощины, седловины, ямы, направление склонов. После этого проводятся все остальные горизонтали. Горизонтали являются плавными линиями, содиняющими точки с одинаковыми отметками. Они не должны пересекаться друг с другом. Горизонтали не проводятся через изображения строений, рек, обрывов, полотна дорог и т.п. Если рельеф является слабо выраженным, дополнительно проводятся полугоризонтали. Направление скатов отмечается с помощью бергштрихов. Каждая горизонталь, кратная пяти, утолщается и подписывается своей отметкой.
После проверки плана на кальку высот переносятся все опорные и реечные точки; справа от каждой в виде дроби подписывается ее номер и отметка с точнстью до 0,1м. При оформлении на самом плане оставляют только опорные точки и небольшое количество реечных точек в характерных местах рельефа.
Окончательно план тахеометрической съемки вычерчивается с соответствующими условными знаками на листах чертежной бумаги. Рамка вычерчивается в виде утолщенной линии, над рамкой указывается заглавная надпись. Под рамкой указываются масштаб плана, высота сечения рельефа, дата съемки, список членов бригады. (См. образец на рис. 12).
Съемка 2005 г. Бригада 4.
Иванов А.
Борисова Т.
Кузнецов А.
Рис. 18. План тахеометрической съемки.
