§ 94. Подготовительные работы при мензульной съемке

Подготовительные работы включают в себя подбор необходимых графических материалов, каталогов существующих пунктов планово- высотного обоснования, подготовку и поверки приборов, оборудования и планшетов.

Мензульная съемка проводится на листах чертежной бумаги высшего качества (Гознак). Для уменьшения деформации бумаги ее наклеивают на листы авиационной фанеры или алюминия. При отсутствии заранее под­готовленных планшетов чертежную бумагу наклеивают непосредственно на мензульную доску. Для этого используется взбитый яичный белок, которым равномерно покрывают всю поверхность мензульной доски. Аист чертежной бумаги слегка увлажняют с обеих сторон, дают ему немного просохнуть и накладывают на мензульную доску; затем, прижимая бума­гу от центра к краям, выдавливают пузырьки воздуха, образовавшиеся между бумагой и доской. С боковой и нижней поверхностей доски бумага приклеивается крахмальным клейстером. Для предохранения планшета от загрязнения его покрывают сверху «рубашкой» — листом картографиче­ской бумаги, который приклеивается к торцам и нижней поверхности планшета клейстером и закрепляется кнопками.

На «рубашке» с помощью линейки Дробышева (АТ) или координа­тографа разбивают координатную сетку 50x50 см (40x40 см для мас­штаба 1:5000) со сторонами квадратов 10x10 см и наносят вершины углов съемочной трапеции. По координатам наносят опорные пункты; возле каждого пункта подписывают его номер (название) и отметку. Правиль­ность нанесения опорных пунктов проверяется измерением расстоя­ний между ними. Для облегчения в дальнейшем ориентировки планше­та по коротким сторонам (менее 5 см на плане) на полях прочерчивают вспомогательные линии ориентирования. Далее углы рамок планшета, точки внешних сторон координатной сетки и все опорные точки акку­ратно перекалывают с «рубашки» на основной лист, а над ними выре­зают в «рубашке» отверстия диаметром около 10 мм. Кроме того, заго­тавливают две кальки: кальку высот и кальку контуров. На кальки копируют координатную сетку и нанесенные на планшет опорные точки. В дальнейшем по мере съемки эти кальки должны ежедневно пополняться съемочными (пикетными) точками, определяющими по­ложение на местности, характерных точек рельефа, контуров и мест­ных предметов. Кальки высот и контуров вместе с журналом съемки являются важными документами, служащими для контроля качества съемочных работ.

Если планшет был изготовлен заранее, то нанесенные на нем углы трапеции, вершины квадратов координатной сетки и опорные пункты переносят на «рубашку» с помощью кальки. После подготовки планше­та в журнал мензульной съемки выписывают координаты и отметки всех опорных точек, чтобы при необходимости можно было проверить в поле правильность их накладки на план.

§ 95. Создание сети съемочного обоснования

Плановой основой мензульной съемки служат пункты государствен­ной геодезической сети и геодезических сетей сгущения, число кото­рых в районе съемки обычно невелико. С целью их сгущения создается съемочное обоснование. Густота пунктов съемочной сети зависит от характера снимаемой местности, масштаба съемки, высоты сечения рельефа и других факторов; число точек съемочной сети вместе с ис­ходными пунктами на 1 км² снимаемой территории должно быть дове­дено до 12 — 22 при съемке в масштабе 1:5000 и 22 —50 — в масштабе 1:2000 в зависимости от сложности ситуации и рельефа.

Полевые работы начинаются с рекогносцировки, которая включает в себя знакомство с местностью, отыскание пунктов опорной сети, выбор метода развития съемочного обоснования, местоположения то­чек съемочной сети и закрепление их на местности.

Плановое съемочное обоснование мензульной съемки может быть создано аналитическим или графическим методами.

Аналитический метод развития съемочного обоснования. Аналити­ческий метод развития съемочной сети применяется при съемках мас­штабов 1:500— 1:5000 в условиях закрытой местности, а также при недо­статочном числе пунктов опорной геодезической сети. Определение координат пунктов съемочного обоснования может быть выполнено:

1. проложением теодолитных ходов между опорными пунктами (рис. 116, а);

2. построением триангуляционной сети (рис. 116, б), представляю­щей собой сеть треугольников с короткими сторонами, в которых те­одолитом измеряют все углы (микротриангуляция);

3. прямыми, обратными и комбинированными геодезическими засеч­ками. Определение точек прямой засечкой производят не менее чем с

гш 16. иттт съемка

а

О

б

А

Рис. 116. Аналитический метод развития съемочного обоснования: а — путем проложения теодолитных ходов; б — созданием аналитической сети

трех пунктов, а обратной — по четырем пунктам геодезической опор­ной сети. Углы засечек должны быть не менее 30° и не более 150°.

Во всех вышеуказанных случаях точки съемочного обоснования наносятся на планшет по координатам, получаемым из вычислений. Высоты точек определяются геометрическим нивелированием в одном направлении либо тригонометрическим нивелированием в прямом и обратном направлениях.

Аналитический метод развития съемочной сети является весьма трудоемким, так как связан с большим объемом полевых измерений и последующих вычислений. Поэтому он используется в случаях, когда графический метод не может быть применен по условиям местности либо не обеспечивает требуемой точности.

Графический метод развития съемочного обоснования. При гра­фическом методе положение точек съемочной сети получают непо­средственно на планшете путем прямых, обратных и комбинированных графических засечек либо проложением мензульных ходов. Прямая и комбинированная графические засечки применяются при наличии на планшете проекций двух исходных точек местности, по которым опре­деляется положение третьей точки.

Прямая засечка (рис. 117, а). Мензулу устанавливают в точке А и ориентируют по линии АВ. Приложив линейку кипрегеля к точке а на планшете, визируют на определяемую точку С и прочерчивают направ­ление ас. Затем переходят с мензулой на точку В, ориентируют ее по линии ВА и через точку планшета прочерчивают направление на точку С местности. Пересечение на планшете направлений ас и Ьс дает точку с, являющуюся плановым положением точки С местности.

Комбинированная засечка (рис. 117, б] применяется в случаях, когда одна из исходных точек местности (например, точка В) недоступна для установки мензулы. В точке А устанавливают мензулу и, ориентировав планшет по линии АВ, прочерчивают направление ас на определяемую точку местности С. Переходят с мензулой на точку С и ориентируют планшет по линии са, прочерченной на точке А. Прикладывают скошен­ный край линейки кипрегеля к точке Ь на планшете и поворачивают вокруг нее кипрегель до тех пор, пока перекрестие сетки не совместится с изображением точки В местности; прочерчивают направление Ьс. В пе­ресечении линий ас и Ьс получают проекцию с точки С местности.

Следует учесть, что прямая и комбинированная засечки с двух твер­дых точек являются бесконтрольными. Поэтому для повышения надеж­ности нахождения на плане определяемой точки эти засечки должны

-А

Рис. 117. Графические засечки: а — прямая; б — комбинированная; схемы решения обратной геодезической засечки способами Болотова (в), Бесселя (г) и последовательных приближений (д)

выполняться по трем твердым пунктам и более. При этом углы засечек должны быть не менее 30° и не более 150°; допускается треугольник погрешности со сторонами не более 0,4 мм.

Обратная засечка (задача Потенота) состоит в определении место­положения четвертой точки относительно трех исходных. Для графи­ческого решения обратной засечки необходима только одна установка мензулы в определяемой точке; в этом ее преимущество по сравнению с прямой и комбинированной засечками.

Из графических способов решения задачи Потенота рассмотрим наиболее распространенные.

а	с р / \ / \	' с		ж	а4
	/ \

Способ проф. А.П. Болотова позволяет определить положение иско­мой точки на планшете по любому (но не менее трех) количеству ис­ходных пунктов (рис. 117, в). Согласно этому способу мензульный план­шет устанавливается на определяемой точке М в горизонтальном положении и на нем закрепляется лист кальки. На кальке намечают точку т, прикладывают к ней линейку кипрегеля и, последовательно визируя на точки местности А, В, С и Д прочерчивают направления та,

гш ii. иепушл1съемкй

тЬ, тс и тй. Затем перемещают кальку на планшете в такое положение, чтобы прочерченные направления совместились с соответствующими исходными точками а, Ь, с и <3 на планшете. В этом положении точку т перекалывают на план. Точность обратной засечки повышается с увеличением числа используемых опорных точек, расположенных во­круг определяемой точки на ближайших расстояниях.

Способ Бесселя (способ поворотов планшета). Идея способа заклю­чается в точном ориентировании планшета в определяемой точке М (рис. 117, г). Одну из сторон треугольника АБС (например, ВС) принима­ют за исходную. Находясь в точке М, воображают, что планшет находит­ся в точке В; сориентировав его по стороне ВС, визируют на точку А и прочерчивают соответствующее направление Ьа, проходящее через точ­ку Ь. Затем воображают, что планшет находится в точке С. Ориентиру­ют его по линии СВ и, свизировав на точку А, прочерчивают направление са. Пересечение двух направлений са и Ьа дает вспомогательную точку л, соединив которую с точкой а на планшете, получают линию па, назы­ваемую ориентирной. Ребро линейки кипрегеля устанавливают по линии па и, поворачивая планшет, визируют на точку А. В результате планшет будет точно сориентирован. Тогда обратным визированием и прочерчи­ванием на планшете направлений на точки В и С местности получают на пересечении с ориентирной линией искомую точку т.

Способ последовательных приближений. Планшет устанавливают в определяемой точке М (рис. 117, д) и приблизительно ориентируют его по буссоли. Визируя на точки А, В и С местности, прочерчивают на­правления, проходящие через одноименные точки а, Ъ и с на планшете. Вследствие неточного ориентирования планшета эти три направления, пересекаясь, образуют треугольник погрешностей. В центре треуголь­ника наблюдатель отмечает уточненное положение определяемой точ­ки (первое приближение). Затем он производит исправление ориенти­рования планшета наводящим винтом мензулы, прикладывая ребро линейки кипрегеля к намеченной точке и к одной наиболее удаленной исходной точке. Далее проводят повторную серию визирований на точки А, В и С и получают меньший треугольник погрешностей, в цент­ре которого отмечают новое положение определяемой точки. Вновь ис­правляют ориентирование планшета и повторяют аналогичные действия до тех пор, пока треугольник погрешностей не обратится в точку.

Для создания геометрической сети достаточно иметь на планшете две точки, соответствующие двум пунктам местности. Они могут быть нанесены на план по координатам либо по длине измеренной линии — базиса. Развитие геометрической сети на основе базиса производится при съемках небольших участков местности, размещающихся в преде­лах планшета. Базис длиной 5—10 см в масштабе плана выбирается примерно в центре снимаемого участка. Концы его надежно закрепля­ют на местности. Длину базиса измеряют в прямом и обратном направ­лениях с точностью не менее 1:2000 и вычисляют ее горизонтальную проекцию. Затем мензулу устанавливают на одном из концов базиса, например в точке А (рис. 118, а), и ориентируют планшет с помощью буссоли. Примерно в центре планшета накалывают точку а (рис. 118, б), являющуюся изображением точки А местности.

Далее, приложив линейку кипрегеля к точке а, визируют на точку В базиса и прочерчивают направление. Отложив от точки отрезок с/, равный длине базиса в масштабе съемки, получают точку Ь на планше­те, соответствующую точке В базиса на местности.

Развитие геометрической сети с концов базиса либо с пунктов гео­дезической опорной сети (см. рис. 118, б) выполняют в следующей последовательности.

1. Мензулу устанавливают на исходном пункте А, центрируют, го- ризонтируют и ориентируют планшет по линии АВ. При одном поло­жении зрительной трубы кипрегеля (обычно при КЛ) последовательно визируют на точки 1, 2, 3, ... и прочерчивают на планшете направления а-1, а-2, а-3 и т. д. После окончания визирования на все точки проверя­ют ориентирование планшета.

2. Переходят с мензулой в точку В, устанавливают ее в рабочее положение и повторяют измерения. В пересечении одноименных на­правлений (например, а-1 и Ь-1) получают плановое положение точек геометрической сети.

3. Переходят с мензулой на одну из точек, определенных наиболее надежно (угол засечки близок к 90°), например на точку 2. Приводят мензулу в рабочее положение и вновь производят засечки определяе­мых точек. Если образуется треугольник погрешностей со сторонами более 0,4 мм₍ то окончательное положение точки определяется визиро­ванием с последующих точек либо обратной засечкой.

Следует помнить, что каждая точка геометрической сети должна быть определена с контролем, пересечением не менее трех направле-

а б в

Рис. 118. Геометрическая сеть: а — схема сети; б — порядок развития сети; в — схема увязки высотных ходов способом ходовых линий

2

4

ний. Геометрическая сеть строится на «рубашке», затем полученные точки перекалываются непосредственно на основной лист планшета.

Высоты точек геометрической сети определяют методами геомет­рического либо тригонометрического нивелирования. Измерение превышений методом тригонометрического нивелирования выпол­няется на каждой точке после прочерчивания направлений на опре­деляемые точки; при этом не требуется точного ориентирования планшета и строгой его установки в горизонтальное положение. Пре­вышения определяемых точек сети рассчитывают по формулам (166) или (170).

пим к. менпим съемка

Углы наклона измеряют при двух положениях зрительной трубы (КЛ и КП), причем на каждой станции сначала наблюдают все точки при одном положении круга, затем — при другом. Контролем правильности измерений вертикальных углов на станции является постоянство МО; для кипрегелей КА-2 и КН колебания МО не должны превышать 1,5'. Для сторон, по которым превышения определяют дважды, т. е. в пря­мом и обратном направлениях, расхождение между этими превышения­ми допускается не более 4 см на 100 м расстояния.

В зависимости от формы и сложности геометрической сети приме­няются различные способы и приемы увязки превышений. При нали­чии в сети двух и более пунктов с известными высотами превышения увязывают по способу ходовых линий. Для этого на схеме (рис. 118, в) намечают высотные ходы, которые включают в себя точки геометри­ческой сети, связанные между собой прямыми и обратными превыше­ниями (например, ход А-/-2-3-4-5-6-В).

Для высотного хода, опирающегося на две исходные точки (см. рис. 118, в), высотная невязка рассчитывается, так же как и в тахеомет­рическом ходе, по формуле

/л ⁼ 2 ^ср ~ (^Нкон ~ ^Ннач) г

где ЕЛ_ср — сумма средних превышений точек хода; Н_кон, Н_нач — отмет­ки, соответственно, конечной и начальной точек хода.

Допустимая высотная невязка находится из выражения

0,04Р

где Р — длина (периметр) хода, м, N — число сторон в ходе.

Если невязка /_л допустима, то она распределяется с обратным зна­ком пропорционально длинам сторон. По исправленным превышениям последовательно вычисляют отметки точек хода.

Высота точки, на которую определялись односторонние превыше­ния (например, точка 7 на рис. 118, в), рассчитывается трижды относи­тельно точек 1, А и 6. Если расхождения между каждой парой вычис­ленных высот не превышают величины

Дй = 0,02^\/, см, (172)

где Ее* — суммарная длина рассматриваемых сторон, м, то за оконча­тельное значение высоты точки принимается среднее арифметическое. В данном случае

_ Я] + Н* + Ну Я₇- з .

Мензульные ходы и переходные точки. Мензульные ходы служат для дальнейшего сгущения съемочного обоснования в условиях закры­той (залесенной или застроенной) местности. Мензульные ходы про­кладывают между точками съемочного обоснования и опорной геоде- 255

зической сети; при этом длина и количество сторон хода в зависимости от масштаба съемки должны удовлетворять требованиям табл. 12.

Таблица 12

Требования к параметрам мензульных ходов

Масштаб съемки	Максимальная длина	Максимальная длина	Максимальное число
	хода, м	сторон,м	сторон в ходе
1:5000	1000	250	5
1:2000	500	200	5
1:1000	250	100	3
1:500	200	100	2

Примечание. При съемке в масштабе 1:500 длины сторон измеряются стальной лентой (рулеткой).

При использовании номограммного кипрегеля проложение мензуль­ного хода проводится в следующем порядке.

1. Установив мензулу в начальной точке А, тщательно центрируют и ориентируют планшет по известной линии АМ. Прикладывают ли­нейку кипрегеля к точке а плана, визируют при КЛ на точку 1 местно­сти, в которой установлена рейка, и прочерчивают направление а-1. По номограммным кривым определяют горизонтальное проложение и превышение. По прочерченному направлению откладывают в масштабе измеренную горизонтальную длину линии и намечают положение точ­ки 1 на планшете.

2. Мензулу переносят в точку 1, ориентируют планшет по линии 1-а и, приложив линейку кипрегеля к линии 1-а, определяют в обратном направлении горизонтальное проложение и превышение. Расхождение в значениях длины линии, измеренной в прямом и обратном направлени­ях, не должно превышать 1/200 длины. Разница между прямым и обрат­ным превышениями по этой линии допускается не более 4 см на 100 м длины. Вычисляют среднее значение длины линии и уточняют положе­ние точки 1 на планшете.

3. Визируют на точку 2, прочерчивают направление и измеряют горизонтальное проложение и превышение. Отложив измеренное го­ризонтальное расстояние, намечают на планшете точку 2. На последую­щих точках работа выполняется в той же последовательности.

Точки мензульного хода могут быть использованы для съемки толь­ко после увязки хода в плане и по высоте.

Относительная невязка хода должна быть не более 1/300 его длины, а абсолютная линейная невязка — не превышать 0,8 мм на плане. Если линейная невязка допустима, то ее распределяют на плане графически. Увязка превышений и вычисление отметок производится так же, как и в способе ходовых линий.

Переходные точки. Часто при съемке ситуации и рельефа число точек съемочного обоснования оказывается недостаточным. В этом случае на планшете определяют дополнительные съемочные точки, которые называются переходными. Переходные точки выбирают на местности во время съемки с таким расчетом, чтобы с них можно было

ii. мяпныая съемка

заснять недостающие подробности. Положение переходных точек на планшете определяют графически прямыми, обратными и комбиниро­ванными засечками, полярным способом и по створу линии.

Полярный способ состоит в том, что с известного пункта съемочной сети А (рис. 119, б) с помощью кипрегеля прочерчивают на планшете направление на переходную точку С, по рейке определяют горизонталь­ное расстояние и, отложив его в масштабе на планшете, получают по­ложение искомой точки. Затем переходят с мензулой на точку С, ориен­тируют планшет по линии СА и измеряют горизонтальную длину линии в обратном направлении. При наличии видимости на другие точки сети по ним проверяют ориентирование планшета. Для определения высоты переходной точки измеряют прямое и обратное превышение между точками А и С.

б

	/
А ДО	г
Х/г	2
а

Рис. 119. Мензульный ход и переходные точки: а — схема проложения мензульного хода; б — определение положения переходных точек полярным способом и по створу линии

Определение положения переходной точки И по створу линии (см. рис. 119, б) выполняется линейными промерами стальной лентой или рулеткой. Высота точки определяется дважды по превышениям относи­тельно конечных точек линии.