§ 103. Электронная тахеометрическая съемка

Общие принципы организации работ. Эффективность применения электронной тахеометрической съемки (ЭТС) по сравнению с тради­ционными методами достигается в первую очередь за счет увеличения площади съемки с одной станции.

Г1Ш 18. МТМТМРВШНЫЕ МЕТОДЫ СММВ1

Для повышения производительности работ при съемке используют­ся передвижные наружные знаки с платформами, обеспечивающими поднятие тахеометра над поверхностью земли на 2 — 3 м и более, что существенно увеличивает обзор местности и площадь снимаемого с одной станции участка в радиусе 1 — 2 км. С этой целью могут также применяться приспособления для подъема отражателей на высоту до

7,5 м, что повышает точность измерения превышений за счет уменьше­ния влияния рефракции. В процессе съемки связь между наблюдателем и реечником осуществляется с помощью радиопередатчиков.

В зависимости от способа, места и времени обработки результатов измерений ЭТС может выполняться в трех вариантах.

1. вариант отвечает традиционной схеме производства топографиче­ских съемок, при которой измерительный, вычислительный и графиче­ский процессы следуют один за другим. Обработка результатов измере­ний и составление топографического плана местности выполняются в стационарных камеральных условиях.

2. вариант отличается тем, что камеральная обработка материалов съемки производится на базе полевой бригады; при этом разрыв между полевыми и камеральными работами не превышает несколько дней.

3. вариант отвечает новой схеме организации работ, при которой полевые и камеральные работы выполняются одновременно. Для этого в ближайшем к объекту съемки населенном пункте (или на базе спе­циально оборудованного автомобиля) организуется командно-диспет­черский камеральный пост (КДКП). Связь поста со всеми участниками съемки осуществляется с помощью радиостанций. Задачей КДКП явля­ется не только прием и оперативная обработка информации о съемке, но и активное управление самим процессом съемки с целью обеспечения полного и качественного отображения на плане ситуации и рельефа местности.

Для первичной обработки полевой информации при наземных съем­ках, преобразования данных в цифровую форму и ее графического вос­произведения в НИИПГ разработано полевое автоматизированное рабо­чее место топографа (ПАРМ-Т), в состав которого входит персональная ЭВМ и портативный планшетный графопостроитель. При сопряжении ПАРМ-Т с современным электронным тахеометром обработка результа­тов тахеометрической съемки и построение плана выполняются непо­средственно в полевых условиях.

Следует иметь в виду, что при определении высот пикетных точек на больших (1 км и более) расстояниях при съемках с высотой сечения рельефа Л < 0,5м на величины измеряемых превышений существенное влияние оказывают кривизна Земли и рефракция. В современных элект­ронных тахеометрах поправка за кривизну Земли учитывается автома­тически. Поправка за вертикальную рефракцию при низком прохожде­нии визирного луча в течение суток может колебаться в больших пределах. Поэтому в процессе съемки для надежного учета влияния вер­тикальной рефракции необходимо проводить специальные наблюдения на рефракционном базисе [1].

Электронно-блочная тахеометрия. Из современных автоматизиро­ванных методов топографических съемок наиболее эффективной явля­ется электронно-блочная тахеометрия [9]. Сущность метода состоит в том, что объект съемки делится на отдельные участки — блоки, в пре­делах каждого из которых съемка выполняется с одной установки та­хеометра. Связь между блоками обеспечивается с помощью связующих точек, выбираемых в зонах перекрытия съемок, выполняемых с двух смежных станций. Для совмещения съемок в отдельных блоках в еди-

ГШ II. ЦПМИИЗИРШИМЕ МЕТОДЫ СЪЕМВИ

ный сводный план объекта их чис­ло должно быть не менее двух по каждой из смежных сторон (рис. 128). Поэтому в программе из­мерений должно быть предусмотре­но измерение углов и длин линий на исходные пункты и связующие точки смежных блоков.

В зависимости от условий мест­ности и применяемой технологии электронная тахеометрическая съемка может выполняться в сле­дующих вариантах.

1. После создания съемочного обоснования либо одновременно с развитием съемочной сети из­вестными традиционными мето­дами.

2. По методу свободной стан- ^Рис" ^{1Ж Схема} ^емочнои сети , ~ ^ - со связующими точками

ции (разработан кафедрой геоде- ⁷ ^

зии ГУЗа), при котором съемочное обоснование специально не созда­ется, а получается в результате косвенных измерений. Согласно данному методу положение съемочных станций на местности может быть выбрано исходя из удобства съемки, как в пределах снимаемого блока, так и вне его. При этом наличие видимости между двумя смеж­ными съемочными станциями необязательно. В качестве связующих точек можно использовать характерные предметы местности (столбы, трубы, мачты, шпили высотных зданий и т. п.), расположенные вблизи снимаемого участка. Набор пикетных (реечных) точек может выпол­няться при произвольном ориентировании лимба горизонтального круга тахеометра.

Построение съемочного обоснования электронно-блочной тахеомет­рической съемки может выполняться по различным схемам, одна из которых приведена на рис. 129, где точки А, В — исходные пункты с известными координатами х, у, Н; а₀, а_КОИ — дирекционные углы на­чальной и конечной исходных сторон; С_{, С₂, С₃, С₄ — связующие точ­ки, Т_г Т₂ — съемочные станции.

превышения к₃, Ъ.₄ и т. д.

В процессе полевых работ на исходном пункте А измеряют примыч- ный угол Р₀, горизонтальный угол между направлениями на связую­щие точки С_} и С₂, горизонтальные расстояния до этих точек д.₁ и й₂ и превышения Л, и Л₂. На съемочной станции Т_] измеряют горизонталь­ные утлы Р₂ и р_з между направлениями на соответствующие связующие

точки, горизонтальные расстояния й₄,

Вычисление плановых координат х, у связующих точек и съемоч­ных станций выполняют в следующей последовательности.

_

1. Из треугольника АС_{С₂ вычисляют расстояние между связующи­ми точками й и угол <р_{\

= й]+<1\ -2й_хй_г созД;

Рис. 129. Схема определения координат связующих точек и съемочных станций

по теореме синусов

8И10?, . Л .

—^ = — ~ \ 81П (0, ⁼ —г^- 81

(1 ~ 81П'

По аналогии из треугольника С₂С₁Т₁

И Т. Д.

2. Вычисляют дирекционные углы сторон:

^алс_х ±180°;

*с_хт_х=^алс_х~&1 +^₂)±180°

И т. д.

2. По найденным значениям дирекционных углов и длин сторон определяют приращения координат и координаты точек:

*с, 1 ^с°^{8 а}лс,; = *с, + соз <*_Схт_х;

Ус, =Уа_х ^

И Т. д.

Контролем правильности вычислений координат является повтор­ное их определение через углы ср₃, <р₄ и расстояния й₂, й₃.

Высоты связующих точек и съемочных станций определяют мето­дом тригонометрического нивелирования. Для этого одновременно с измерением расстояний следует определять превышения на связующие точки. Например:

^НС_Л =^НА+К ^Н1\ =Н_СХ+Но

И Т. Д.

Уравнивание результатов измерений удобно выполнять по ходовой линии, связывающей все блоки (см. рис. 129).

Г1Ш П. ШВМИШЯИШЫЕ МЕПДЫ СЪЕМОК

Если до начала работы на станции в режиме прямоугольных коор­динат в память компьютера тахеометра введены прямоугольные коорди­наты точки стояния прибора, то в процессе съемки можно автомати­чески получать координаты х, у, Н пикетных точек. При этом следует помнить, что в блочной тахеометрии съемка на станции обычно произ­водится при произвольном ориентировании лимба горизонтального круга. В результате координаты пикетных точек, определенные с двух смежных станций, выражаются в разных координатных системах оси которых развернуты на некоторый угол (см. рис. 128). Поэтому при обработке результатов измерений координаты этих точек должны быть перевычислены в единой координатной системе. Эти перевычисления могут быть выполнены как в процессе съемки с использованием микро- ЭВМ электронного тахеометра, так и по окончании полевых работ.

В итоге в модуле памяти компьютера формируется модель местности, которая в дальнейшем может быть реализована в графической форме (в виде топографических карт, планов и профилей) либо в форме, удобной для использования в системах автоматизированного проектирования.

Составление топографического плана местности по данным съемки методом свободной станции может выполняться также графо-аналити- ческим и графическим способами.

При графо-аналитическом способе связующие точки и съемочные станции наносят на план по вычисленным и уравненным координатам. После этого на план наносят ситуацию и рельеф.

При графическом способе составления плана координаты связующих точек не вычисляются. На первом этапе производят совмещение отдель­ных блоков по одноименным связующим точкам (см. рис. 128). Полу­ченный план не ориентирован по сторонам света. Поэтому на втором этапе с использованием светокопировального стола производят ориен­тирование плана по исходным пунктам, нанесенным по координатам на основу будущего плана. Недостатком способа является сравнительно малая точность; поэтому его применение допускается при небольшом (до шести) числе блоков. Полученный план вычерчивается с соблюде­нием принятых условных знаков.