В результате выполнения тахеометрической съёмки плановые координаты и высоты точек местности получают одновременно, при использовании одного и того же прибора.
Тахео (tacheos – греч.) – означает «быстро». Первоначально, на учебной геодезической практике Вы почувствуете, что «тахео» — это не так уж и «быстро». Но со временем это ощущение пройдёт, всё станет на свои места: быстрое станет быстрым.
В качестве приборов для указанной съёмки используют технические теодолиты типа Т30 и Т15, а также специальные тахеометры типа ТП, ТВ, ТА-2, Dahlta 020 и др., в отдельных случаях, при съёмке в равнинной местности, используют нивелиры, имеющие горизонтальный круг (НТ, НСК- 4, Ni030, NiB1 и др.). В настоящее время, как неоднократно указывалось выше, всё большее применение находят электронные тахеометры, использование которых позволяет значительно уменьшить объём полевых, а также и камеральных работ, связанных с вычислениями и графическим построением карт и планов. Тем более, что те же тахеометры используются и при создании съёмочного обоснования, при выполнении привязок теодолитных ходов, а также выполнения работ сравнительно высокой точности. Так что многие из перечисленных выше приборов, а то и все они, Вам в практической работе на производстве и не встретятся.
При тахеометрической съёмке с использованием оптико-механических приборов применяют стандартные нивелирные рейки с сантиметровыми или двухсантиметровыми делениями.
Плановое положение точек местности при тахеометрической съёмке получают в полярной системе координат, полюсом которой является точка съёмочного обоснования, полярной осью – направление на любую видимую с данной станции точку съёмочного обоснования либо другую точку, координаты которой являются известными. Полярный угол на снимаемую точку отсчитывается по часовой стрелке от исходного направления полярной оси. Расстояние до снимаемого пикета (в проекции – горизонтальное проложение) соответствует расстоянию от полюса до искомого пикета.
Если съёмка выполняется прибором, имеющим нитяный дальномер, то наклонное (дальномерное) расстояние до пикета определяют по формуле
D = kl + c (формула 8.1)
а горизонтальное проложение по формуле
d = D cos2 ν = kl cos2 ν (формула 8.2)
В приведенных формулах с – постоянная нитяного дальномера (для большинства приборов с = 0); k – коэффициент нитяного дальномера (для большинства приборов k = 100); l – число сантиметров по рейке между дальномерными нитями; ν – угол наклона.
При использовании тахеометров автоматов и полуавтоматов, а также электронных тахеометров, горизонтальное проложение получают автоматически.
Превышение съёмочного пикета определяют по формуле тригонометрического нивелирования при наведении на рейку на отсчёт, равный высоте прибора, или если наведение производится на отсчёт, не равный высоте прибора.
Предметами съёмки в зависимости от поставленных задач являются:
- населённые пункты со всеми строениями и пристройками
- производственные и культурно-бытовые сооружения, исторические памятники, парки, сады, посадки в насёленных пунктах с подеревной съёмкой
- подземные коммуникации и места их выхода на земную поверхность
- отдельные постройки вне населённых пунктов, объекты-ориентиры (отдельные деревья, кусты, большие камни-валуны и др.)
- орошаемые и осушаемые участки с сооружениями на них
- земли сельскохозяйственного использования (огороды, парники, фруктовые сады, виноградники, питомники и т.п.)
- контуры земельных участков, не имеющих сельскохозяйственного назначения
- места разработок рудных и нерудных полезных ископаемых
- границы и граничные столбы
- наземные линии связи и коммуникации и др.
Работа на станции тахеометрической съёмки выполняется в указанной последовательности (на примере рис. «схема тахеометрической съёмки на станциях 6 и 7»).
Последовательность работ на станции тахеометрической съёмки
1. Установить теодолит в рабочее положение.
Центрирование теодолита может производиться с невысокой точностью, порядка 1-2 см.
2. Выбрать удалённую точку местности и определить по ней значение места нуля вертикального круга.
3. Измерить с точностью до 1 см высоту прибора на станции.
Высота прибора определяется от точки съёмочного обоснования до центра зрительной трубы прибора.
4. Установить положение «круг лево».
5. Выбрать направление полярной оси на соседнюю точку съёмочного обоснования либо на другую точку съёмочного обоснования, координаты которой известны и установить ноль горизонтального круга на эту точку.
Для этого необходимо найти и совместить нули горизонтального круга и алидады, закрепить колонку, ослабить зажимной винт подставки (теодолита Т30) и выполнить наведение на точку съёмочного обоснования, пользуясь наводящим устройством подставки. После этого зажимным и наводящим устройствами подставки не пользоваться, а использовать только зажимное и наводящее устройства колонки теодолита.
При использовании теодолита Т15 установку нуля горизонтального круга на точку съёмочного обоснования выполнятся с помощью куркового зажима и зажимного и наводящего устройств колонки.
В процессе измерений периодически необходимо проверять установку нуля в направлении полярной оси во избежание случайного его смещения.
6. Заготовить абрис тахеометрической съёмки (рис. «Абрис тахеометрической съёмки на станции 6 и 7») с примерной зарисовкой ситуации и рельефа.
7. Выполнить наведения и регистрацию отсчетов на съёмочные пикеты:
- навести вертикальную нить сетки на центральную ось рейки, установленной на съёмочном пикете
- одним из подъёмных винтов подставки привести пузырёк установочного цилиндрического уровня на середину; при использовании теодолитов с компенсатором это действие не производится
- навести горизонтальную нить сетки на отсчёт, равный высоте прибора
- взять отсчёт в сантиметрах между дальномерными нитями сетки (дальномерное расстояние); для удобства следует верхнюю нить временно сместить на ближайшее целое деление, отсчитать число сантиметров и снова возвратиться на отсчёт высоты прибора
- взять отсчёт по шкале горизонтального круга
- взять отсчёт по шкале вертикального круга
При хорошем навыке работы реечник может перемещаться на следующий съемочный пикет после взятия отсчёта по дальномеру.
Количество съёмочных пикетов зависит от характера снимаемой местности, количества контурных точек, сложности рельефа и т.п. В среднем расстояние между съёмочными пикетами должно быть равно 2 см в масштабе снимаемого плана. Так, при съёмке плана в масштабе 1:500 съемочные пикеты должны в среднем располагаться примерно на расстояниях 10 м друг от друга.
Нумерация съемочных пикетов должна быть сквозной для всей снимаемой местности (без повторения номеров пикетов).
При съёмке ситуации должны быть сняты все контурные точки, определяющие плановое положение того или иного контура. Информация о контурах на топографическом плане должна иметь фактический характер.
Для построения рельефа должны быть сняты все его характерные точки и линии (вершины возвышенностей, дно котловин, точки седловин и перегибов рельефа, линии водоразделов и водосливов, подошвы и бровки и др.) – (рис. выбор съёмочных пикетов для съёмки рельефа). На абрисах тахеометрической съёмки выполняют не только примерную зарисовку рельефа, но и указывают направления однородных скатов в сторону понижения (стрелками между точками, расположенными на однородных скатах.
При съёмке твёрдых контуров до съёмочного пикета должно быть расстояние не более 60 м для плана масштаба 1:1000, не более 100 м для плана масштаба 1:2000 и не более 150 м для плана масштаба 1:5000. Съёмку твёрдых контуров в масштабе 1:500 выполняют способами теодолитной съёмки, однако и при тахеометрической съёмке для получения рельефа рейку устанавливают на тех же твёрдых контурах.
Максимальные расстояния до съёмочных пикетов должны быть не более 150 м при съёмке в масштабе 1:2000 и не более 250 м при съёмке в масштабе 1:5000.
Выбор съёмочных пикетов для съёмки рельефа
Если местность равнинная, то целесообразно визирную ось зрительной трубы установить горизонтально (на отсчёт места нуля), а вместо отсчёта по вертикальному кругу по рейке брать линейный отсчёт с округлением до 1 см. Высота съёмочного пикета в этом случае будет составлять
HРТ = HСТ + i − a (формула 8.3)
где HСТ — высота станции (точки съёмочного обоснования); i – высота прибора; а – отсчёт по рейке.
Теодолит Т30, например, имеет цилиндрический уровень при зрительной трубе. Если визирную ось зрительной трубы установить горизонтально, а затем юстировочными винтами цилиндрического уровня зрительной трубы привести пузырёк на середину, то при полученной установке теодолитом можно пользоваться как нивелиром.
Если при наведении на съёмочный пикет не видна высота прибора, то выполняют наведение на рейку на любой видимый отсчёт V, который записывают в примечаниях журнала.
Камеральная обработка журнала тахеометрической съёмки заключается в вычислении углов наклона для положения «круг лево», превышений и высот по формуле
Hi = HСТ + hi (формула 8.4)
Далее приведём пример производства тахеометрической съёмки местности с точек 6 и 7 съемочного обоснования рис. «схема тахеометрической съёмки на станциях 6 и 7». Абрисы на станциях 6 и 7 представлены на рис. «абрис тахеометрической съёмки на станции 6 и 7», журнал тахеометрической съёмки – в табл. «журнал тахеометрической съемки». Вычисления в примере приведены только для некоторых пикетов. Для других пикетов вы можете сами проверить получение того или иного результата.
Пример 8.1. Обработка результатов тахеометрической съёмки.
Исходные данные: схема тахеометрической съёмки (рис. «схема тахеометрической съёмки на станциях 6 и 7»); абрисы тахеометрической съёмки (рис. «абрис тахеометрической съёмки на станции 6 и 7»), журнал тахеометрической съёмки (табл. «журнал тахеометрической съемки»).
Решение.
1. Вычисление углов наклона:
| ν1 = — 0о36‘ – ( — 0о02‘) = — 0о34‘ ν2 = — 1о02‘ – ( — 0о02‘) = — 1о00‘ …………………………………………… |
ν11 = — 3о48‘ – ( — 0о01‘) = — 3о47‘ ν12 = — 2о07‘ – ( — 0о01‘) = — 2о06‘ …………………………………………… |
| ν10 = + 0о22‘ – ( — 0о02‘) = + 0о24‘ | ν17 = + 3о49‘ – ( — 0о01‘) = + 3о50‘ |
2. Вычисление горизонтальных проложений: формула (8.2).
| d1 = (kl)1 ∙ cos2ν1 = 45,3 ∙ cos2( — 0о34‘) = 45,3 м d2 = (kl)2 ∙ cos2ν2 = 57,2 ∙ cos2( — 1о00‘) = 57,2 м …………………………………………………………………… |
| d8 = (kl)8 ∙ cos2ν8 = 56,2 ∙ cos2( + 3о02‘) = 56,0 м …………………………………………………………………… |
| d17 = (kl)17 ∙ cos2ν17 = 55,6 ∙ cos2( + 3о50‘) = 55,4 м |
3. Вычисление превышений
| № пикетов | Дальномер, kl, м | Отсчеты | Угол наклона, ν | Гориз. пролож., d, м | Превышение, h, м | Высота, Н, м | Примечания | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ГК | ВК | |||||||
| Станция 6 0оГК на точку 7 i = 1,46 м МО = — 0о02‘ Н6 = 79,78 м | ||||||||
| 1 | 45,3 | 10о10‘ | — 0о36‘ | — 0о34‘ | 45,3 | — 0,45 | 79,3 | Граница леса, куст. и луга |
| 2 | 57,2 | 32о05‘ | — 1о02‘ | — 1о00‘ | 57,2 | -2,04 | 77,7 | Гр. леса и куст. V = 2,5 м |
| 3 | 24,9 | 45о00‘ | — 2о43‘ | — 2о41‘ | 24,8 | -1,16 | 78,6 | Гр. куст. и луга |
| 4 | 58,5 | 60о03‘ | — 3о28‘ | — 3о26‘ | 58,3 | -4,04 | 75,7 | Куст. V = 2,0 м |
| 5 | 37,9 | 82о40‘ | — 5о54‘ | — 5о52‘ | 37,5 | -3,85 | 75,9 | Гр.куст.луга |
| 6 | 14,4 | 255о24‘ | + 6о38‘ | + 6о40‘ | 14,2 | +1,66 | 81,4 | Дорожка |
| 7 | 61,6 | 291о16‘ | + 3о22‘ | + 3о24‘ | 61,4 | +3,65 | 83,4 | Забор(угол) |
| 8 | 56,2 | 301о42‘ | + 3о00‘ | + 3о02‘ | 56,0 | +2,96 | 82,7 | Дом(угол) |
| 9 | 63,0 | 330о45‘ | + 1о00‘ | + 1о02‘ | 63,0 | +1,13 | 80,9 | Дом(угол) |
| 10 | 63,3 | 345о36‘ | + 0о22‘ | + 0о24‘ | 63,3 | +0,45 | 80,2 | Забор(угол) |
| Станция 7 0оГК на точку 8 i = 1,52 м МО = — 0о01‘ Н7 = 76,64 м | ||||||||
| 11 | 24,3 | 20о04‘ | — 3о48‘ | — 3о47‘ | 24,2 | -1,60 | 75,0 | Гр.леса и луга |
| 12 | 27,3 | 46о11‘ | — 2о07‘ | — 2о06‘ | 27,3 | -1,00 | 75,6 | То же |
| 13 | 49,8 | 75о18‘ | + 0о38‘ | + 0о39‘ | 49,8 | +0,59 | 77,2 | Лес, V=1,5 м |
| 14 | 36,6 | 94о56‘ | + 2о26‘ | + 2о27‘ | 36,5 | +1,56 | 78,2 | Гр.леса и луга |
| 15 | 53,4 | 118о39‘ | + 3о11‘ | + 3о12‘ | 53,2 | +2,97 | 79,6 | Пересеч. дорожек |
| 16 | 32,2 | 144о30‘ | + 4о49‘ | + 4о50‘ | 32,0 | +2,71 | 79,4 | Угол дома |
| 17 | 55,6 | 174о23‘ | + 3о49‘ | + 3о50‘ | 55,4 | +3,7 | 80,4 | То же |
Схема тахеометрической съёмки на станциях 6 и 7
Абрис тахеометрической съёмки на станции 6
Абрис тахеометрической съёмки на станции 7
h1 = d1 ⋅ tgν1 = 45,3 ⋅ tg (- 0034′) = -0,45 м
По таким же формулам вычисляются превышения для пикетов 3, 5 – 10, 11, 12, 14 –17.
h2 = d2 ⋅ tgν2 + i − V = 57,2 ⋅ tg (- 1000′) + 1,46 − 2,50= -2,04 м
По таким же формулам вычисляются превышения для пикетов 4 и 13.
4. Вычисление высот пикетов: формула (8.4).
Н1 = Н6 + h1 = 79,78 + (- 0,45) = 79,33 м = 79,3 м
Н2 = Н6 + h2 = 79,78 + (- 2,04) = 77,74 м = 77,7 м
И т.д. до пикета 10 включительно.
Н11 = Н7 + h11 = 76,64 + (- 1,60) = 75,04 м = 75,0 м
Н12 = Н7 + h12 = 76,64 + (- 1,00) = 75,64 м = 75,6 м
И т.д. до пикета 17 включительно.
В
ведомость вычисления высот станций
(табл.3) выписать:
— из
табл. 1 высоты исходных пунктов;
— из журнала
тахеометрической съемки (табл.2)
горизонтальные проложения, прямые и
обратные превышения между съемочными
точками. Если расхождения между прямыми
и обратными превышениями допустимы,
вычислить их среднее значение по формуле:
|
hср
| = 
,
а
знак принимается таким, как у превышения
в прямом направлении
тахеометрического хода. Значение
среднего превышения занести в ведомость,
округлив до сотых долей метра.
—
вычислить фактическую и допустимую
невязки в превышениях
тахеометрического хода по формулам:
fh
фак
=
hср
( Hкон
Hнач
) =
hср
( Hпп5
Hпп2
) ;
fh
доп
= 
,
где
dср
—
сумма средних длин линии между станциями;
п
—
число сторон тахеометрического хода.
Значения
Hпп2
и
Hпп5
студент выбирает из табл. 1 по номеру
варианта.
—
вычислить исправленные превышения
между съемочными точками тахеометрического
хода. Если fh
фак
fh
доп
, то фактическую
невязку распределяют с обратным знаком
между
средними превышениями пропорционально
длинам сторон с
округлением поправок до сотых долей
метра и вычислением исправленных
превышений. Если окажется fh
фак
fh
доп
, то
надо проверить правильность принятых
исходных
данных и вычислений.
Если
fh меньше
или равна fhдоп,
уравнять превышения (поправки в
превышениях вычисляют пропорционально
длинам сторон) и вычислить высоты
съемочных точек.
Таблица 3 – Ведомость
вычисления высот съемочных точек
|
№ точек |
Расстояния S,м |
Превышения, м |
Высоты Точек Н, м |
||||
|
прямые |
обратные |
средние |
поправ -ки |
исправ-ленные |
|||
|
ПП2 Ст.1 Ст.2 ПП5 |
∑dср
∑hср
= fhфак
=
р∑hт
= fh
доп =
5.4 Вычисление высот съемочных пикетов
В
журнале тахеометрической съемки
вычислить высоты съёмочных пикетов:
-из
ведомости вычисления высот (табл. 3)
выписать в журнал тахеометрической
съемки (табл2) высоты съемочных точек;
—
вычислить последовательно углы наклона
на съемочные пикеты на каждой съемочной
точке хода по формуле V=Л—МО;
—
вычислить превышения на съемочные
пикеты. Если наведение средней нити
производилось на точку рейки,
соответствующую высоте прибора (i=v), то
превышение до пикета вычисляются по
формуле: h =1/2Dsin2v.
Если
наведение на рейку выполнялось не на
высоту прибора , то для вычислений надо
использовать общую формулу: h
= 1 / 2sin 2v +
i — v . Высота
наведения в этом случае записывается
в графе “Примечания” в строке против
соответствующего пикета. Заметим, что
при углах наклона у>3° необходимо
вычислять горизонтальные проложения.
Вычислить высоты съемочных пикетов и
записать их в соответствующую строку
тахеометрического журнала.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
15 мая 2019
С XIX века и по сегодняшний день, для получения топографических планов местности часто используется тахеометрическая съёмка. Планово-высотное положение точек при этом определяется, как правило, полярным способом, при котором измеряется полярный угол β, угол наклона ν и расстояние D (рис.1). Либо же, осуществляется угловая засечка тахеометром. Для этой цели используются оптические или оптико-электронные тахеометры.
Определение «тахеометр» впервые, в ХIХ веке ввел венгерский геодезист Тихи. В переводе с греческого это означает «быстро измеряющий».
С помощью оптического тахеометра угол β измеряется по горизонтальному кругу, угол наклона ν по вертикальному кругу, а расстояние D по нитяному дальномеру.
Рис 1
Во второй половине прошлого века были созданы светодальномеры компактных размеров. Это позволило устанавливать их на теодолит и с их помощью выполнять более точное измерение расстояний по сравнению с нитяным дальномером. Впоследствии, приборостроение эволюционировало так, что можно было интегрировать светодальномер и теодолит в единый корпус прибора.
Однако прорывом в геодезическом приборостроении по праву можно считать выпуск первого электронного тахеометра AGA-136 швейцарского производства. В этом инструменте оптическая система считывания была заменена на электронную. А так как прибор был оснащен светодальномером, то измерения и углов, и расстояний стали выполняться в автоматическом режиме.
Позднее, в электронный тахеометры стали внедряться вычислительные платы и полевые программы для выполнения геодезических работ. Приборы были дополнены встроенной памятью, что позволило исключить необходимость ведения полевого журнала. За счет всего вышеперечисленного, скорость выполнения работ повысилась в разы. Значительно увеличилась точность и надежность полученных результатов измерений.
Вернемся к основополагающим принципам выполнения тахеометрической съемки…
Тахеометрическая съёмка местности обычно осуществляется при круге право с опорных точек (станций), в качестве которых могут быть использованы пункты государственной геодезической сети, сети сгущения, а также пункты съёмочной геодезической сети. Последняя может быть создана различными способами:
- в виде теодолитно-нивелирных ходов, когда плановое положение опорных пунктов могут определять проложением теодолитных ходов, а их высоты получены из геометрического нивелирования;
- в виде теодолитно-высотных ходов, когда высоты определяют из тригонометрического нивелирования;
- в виде тахеометрических ходов, отличающихся от предыдущих тем, что измерения выполняют с помощью электронного тахеометра.
При выполнении съёмки оптическим (не электронным тахеометром) прибор устанавливают на точку В, центрируют и горизонтируют. Прежде чем начать работу на каждой станции, определяется значение МО и измеряется высота инструмента i. Затем наводят зрительную трубу тахеометра по вертикальной сетке нитей на заднюю опорную точку А (либо переднюю опорную точку) и ориентируют прибор так, чтобы при этом отсчёт по горизонтальному кругу был равен 0. После этого лимб закрепляют и начинают набор пикетов. При этом перекрестье сетки нитей наводят на рейку, установленную на точке местности, и измеряют горизонтальный (β) и вертикальный (ν) углы, а нитяным дальномером измеряют расстояние D до неё. Результаты измерений записывают в полевой журнал.
Превышение h вычисляют из тригонометрического нивелирования
h = D tgν + i – l.
Здесь l – высота знака (высота точки наведения на рейке, по которой берётся отсчет при измерении вертикального угла ν). Для простоты вычислений при обработке журнала обычно во время съёмки выбирают i = l. Для этого во время съёмки пикетов среднюю нить сетки зрительной трубы прибора наводят на точку рейки, соответствующую высоте инструмента.
Снимаемые точки (пикеты), в которых устанавливают рейку во время съёмки, выбирают таким образом, чтобы при минимальном их количестве правильно изобразить снимаемую ситуацию и рельеф. Одновременно с выполнением работы рисуют абрис (рис.2). На нём отображают станцию, направление ориентирования горизонтального круга, ситуацию и расположение снимаемых пикетов, их номера и соответствующими условными знаками отмечают ситуацию местности. Здесь же пунктирными линиями изображают схему рельефа, а стрелками указывают направления склонов местности. Высотные пикеты должны быть установлены по всем основным линиям направления рельефа: водоразделам, водостокам, линиям скатов.
Рис 2
По завершению съёмки на станции прибор вновь визируют на начальное направление, чтобы проверить, не сместился ли во время работы лимб инструмента. Этот отсчёт может отличаться от исходного не более чем на угловую величину, установленную инструкцией для съемки конкретного масштаба.
Как правило, это несколько угловых секунд. Если допуск превышен, все измерения на данной станции выполняют заново. Аналогичную операцию следует выполнять и в процессе съёмки каждых 10 – 15 точек, чтобы исключить переделку большого объёма работ.
Обработку тахеометрической съёмки производят в следующем порядке:
- Вычисляют углы наклона с учётом МО, измеренного на каждой станции;
- Вычисляют расстояние для каждого пикета из дальномерных измерений;
- Вычисляют превышение h;
- Вычисляют отметки пикетов
Hi = Hст + hi,
где Hi — отметка пикета, Hст – отметка станции, hi – вычисленное превышение между станцией и пикетом.
Рис 3
При построении плана тахеометрической съёмки (классическими, не компьютеризированными способами) предварительно строят координатную сетку и наносят по координатам точки хода. Нанесение на план снятых точек выполняют с помощью транспортира, совмещая его нуль с направлением, принятым на станции за начальное. После этого отмечают направление для каждой снятой точки и, затем, по поперечному масштабу откладывают расстояние от станции до пикета и накалывают точку. Рядом с наколотой точкой пишут номер пикета и отметку точки.
По результатам съёмки накладывают на план ситуацию местности и проводят горизонтали, интерполируя между соответствующими нанесёнными точками. План тахеометрической съёмки вычерчивают, используя условные знаки. Пример выполнения плана тахеометрической съёмки показан на рис 3.