ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Съемкой называется совокупность угловых, линейных и высотных измерений, выполняемых для составления плана, карты или профиля.
Любая съемка представляет единый технологический процесс полевых и камеральных работ.
Съемки можно классифицировать:
по месту съемки;
по характеру конечной продукции;
по наименованию основного прибора для выполнения работы.
По-первому признаку съемки делят:
на наземную съемку;
на воздушную, или аэрофотосъемку.
Характер конечной продукции определяет состав работ. Если съемку выполняют для получения контурного (ситуационного) плана с изображением предметов и контуров местности, то съемку называют горизонтальной, или контурной. При составлении топографического плана, представляющего сочетание ситуации и рельефа, производят топографическую съемку.
По-третьему признаку название съемки определяет основной прибор.
Теодолитную съемку производят с помощью электронного теодолита или оптического теодолита и рулетки. Результатом съемки является контурный, или ситуационный, план.
Тахеометрическую съемку выполняют электронным теодолитом или оптическим теодолитом-тахеометром. В результате получают топографический план местности.
Мензульную съемку осуществляют двумя приборами: мензулой и кипрегелем.
В результате такой съемки непосредственно в полевых условиях получают топографический план.
Аэрофотосъемку (аэрофототопографическую съемку) производят фотоаппаратом, установленном на самолете. В результате получают как топографический, так и контурный план местности.
Фототеодолитную съемку выполняют фототеодолитом. Результатом съемки является как контурный, так и топографический план.
Буссольную съемку производят с помощью буссоли и мерного прибора. В результате получают контурный план местности. Этот способ находит применение при съемке небольших лесных участков.
Глазомерную съемку применяют при составлении ориентировочного плана местности. При этом используют компас, визирную линейку и лист чертежной бумаги в качестве основы.
Планы масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 служат для составления проектов застройки и планировки городов и поселков, промышленного и гражданского строительства.
На этих планах изображают все объекты, выражающиеся в масштабе. В застроенной части населенного пункта отображают жилые и нежилые здания с указанием назначения, материала стен и этажности. Архитектурные выступы зданий и сооружений снимают, если их величина превосходит 0,5 ммна плане.
Съемке подлежат воздушные линии электропередач высокого и низкого напряжения, а также линии телефона, радио, телеграфа. В масштабах 1:2000–1:500 снимают все опоры электролиний и линий связи, указывают число проводов и напряжения, а также выходы подземных коммуникаций.
Ограждения снимают с разделением на металлические, каменные, деревянные и бетонные.
Границы полосы отвода железных и автомобильных дорог, а также границы землевладений снимают в том случае, когда они закреплены на местности межевыми знаками, обозначены заборами и канавами.
При съемке леса определяют породу, среднюю высоту деревьев, толщину их на высоте 1,5 м, контуры вырубок, полян, редколесья.
Отдельно стоящие деревья подлежат съемке и нанесению на план всех масштабов. Деревья толщиной более 5 см, расположенные на проездах и площадях, внутри кварталов и дворов, аллеях, скверах, подлежат подеревной съемке в масштабах 1:500 – 1:1000. Деревья толщиной менее 5 см, расположенные группами, показывают на планах контуром, а при линейном расположении наносят только крайние деревья.
Съемка рек, ручьев, канав и других водотоков, при ширине их более 3мм на плане, ведется по двум сторонам, а при ширине до 3 мм – по одному берегу.
Не снимают на застроенных территориях временные и переносные сооружения, находящиеся внутри проездов и дворов (ларьки, киоски, изгороди, мусорные ящики), а также временные заборы и сооружения на строительных площадках.
ПРОЛОЖЕНИЕ ТЕОДОЛИТНОГО ХОДА
Для выполнения съемки на территории строительства создают планово-высотную основу. Она состоит из:
опорных геодезических сетей;
съемочного обоснования.
Опорные геодезические сети делятся на государственные геодезические сети, инженерно-геодезические сети и сети сгущения. Государственная плановая геодезическая сеть создается методами триангуляции, трилатерации и полигонометрии 1, 2, 3 и 4-го классов, а высотная – нивелированием I, II, III и IV классов. Класс инженерно-геодезических сетей зависит от площади строительства. В большинстве случаев исходным обоснованием служит триангуляция4-го класса.
Плановые сети сгущения развиваются методами триангуляции и полигонометрии 1 и 2-го разрядов, а высшая сеть – техническим нивелированием.
Плановое съемочное обоснование создается проложением теодолитных ходов, микротриангуляцией и различного вида засечками. Высотная съемочная сеть создается техническим и тригонометрическим нивелированием.
Съемочное обоснование развивается от пунктов опорных сетей. На участках съемки площадью до 1 км2 съемочное обоснование создается в виде самостоятельной геодезической сети.
Теодолитные ходы. Система линий, образующих замкнутый или разомкнутый многоугольник, в котором измерены углы и линии, называется теодолитным ходом.
Существует следующие схемы построения теодолитных ходов (рис. 86).
Теодолитные ходы разделяются по точности на два вида:
ход 1-го порядка прокладывается с относительной погрешностью не более 1:2000;
ход 2-го порядка – с относительной погрешностью не более 1:1000.
Ходы 1-го порядка опираются на пункты триангуляции, трилатерации и полигонометрии. Ходы 2-го порядка прокладываются между ходами 1-го порядка.
В отдельных случаях допускается проложение висячих ходов. Длина ходов и сторон зависит от масштаба съемки и вида территории (застроенной и незастроенной). В таблице 16 приведены параметры теодолитных ходов
Таблица 16
Параметры теодолитных ходов
Показатели |
Масштаб съемки и характер территории |
|||||
1:500 |
1:1000 |
1:2000 |
||||
З |
Н |
З |
Н |
З |
Н |
|
Наибольшая длина хода, км |
0,8 |
1,2 |
1,2 |
1,8 |
2 |
3 |
Длина стороны: наибольшая, м наименьшая, м Висячий ход: наибольшая длина, м число точек поворота |
350 20 100 3 |
350 40 50 1 |
350 20 150 3 |
350 40 150 1 |
350 20 200 3 |
350 40 300 2 |
Обозначение: З – застроенная территория; Н – незастроенная территория.
Проложение теодолитного хода выполняется в такой последовательности:
составление проекта работ;
рекогносцировка на местности;
закрепление точек хода;
производство угловых и линейных измерений;
привязка ходов.
Проектирование ходов. Составление ходов производится на крупномасштабных картах (1:1000–1:25000) или планах с учетом нормативов, приведенных в таблице 16. Точки теодолитного хода следует располагать в местах, удовлетворяющих следующим требованиям:
возможность угловых и линейных измерений;
съемки окружающей местности;
сохранность точек в течение долгого времени.
Такими местами являются обочины дорог, тротуары, колодцы и т.п. Стороны хода, прокладываемого в населенных пунктах, по возможности не должны пересекать проезжую часть. Желательно, чтобы с каждой точки были видны основания всех установленных на соседних точках хода.
Примечание. На учебной практике проектирование хода не выполняется.
Рекогносцировка на местности. Во время рекогносцировки отыскиваются пункты опорной сети, уточняется расположение точек теодолитных ходов. Устанавливается нумерация пунктов хода. Точки теодолитного хода закрепляются в основном временными знаками: металлическими костылями, штырями, трубками, деревянными столбами и кольями, а также гвоздями, вбитыми в пни деревьев.
В условиях учебной практики точки ходов закрепляются деревянными кольями длиной 15–20 см и толщиной 3–5 см, забиваемыми вровень с землей. Центр знака отмечается гвоздем или крестообразной насечкой. Вокруг точки на расстоянии 0,2 м делается окопка шириной приблизительно 10 см, образующая круг или квадрат. Для отыскивания точки рядом забивается другой кол (сторожок), который возвышается на 10–15 см над поверхностью земли. На нем надписывается номер точки и номер бригады студентов.
Производство угловых измерений. Для измерения горизонтальных углов и углов наклона теодолит устанавливают в каждой точке хода и приводят в рабочее положение. С этой целью выполняют центрирование, горизонтирование теодолита и установку зрительной трубы по глазу.
Центрирование теодолита 2Т30П производят с помощью нитяного отвеса или зрительной трубы, установленной отвесно. Острие груза нитяного отвеса должно находиться над центром пункта.
Горизонтирование выполняют с помощью уровня на алидаде горизонтального круга и подъемных винтов. При любом положении алидады пузырек цилиндрического уровня не должен отклоняться от нуль-пункта более чем на одно деление.
Установка зрительной трубы по глазу выполняют вращением окулярного кольца. В результате в окуляре трубы должно быть видно четкое изображение сетки нитей.
Горизонтальные углы измеряют теодолитом 2Т30П полным приемом с перестановкой лимба между полуприемами на 2° – 10°. Расхождение угла в полуприемах допускается не более 1′. Визирование зрительной трубы выполняют на верх колышка, закрепляющего вершину угла. При отсутствии видимости в створе линии за колышком устанавливают веху. Центр сетки нитей наводят на низ вехи.
Углы наклона измеряют одним приемом, с визированием центра сетки нитей на высоту прибора. Контролем качества измерений является постановление места нуля (МО) в пределах 1′.
Измерение сторон. Измерение длин линий теодолитного хода производят рулеткой или светодальномером.
Перед измерением створ линии расчищают (убирают камни, высокую траву и т.д.) и в местах перегибов местности забивают колья для измерения углов наклона. Для повышения точности и контроля измерений линию измеряют дважды – прямо и обратно. Относительная погрешность измерений не должна превышать 1:2000, а при неблагоприятных условиях (пашня, болото) – 1:1000.
В измеренные длины линий вводят поправки:
за компарирование,
;за наклон линии к горизонту,
;за влияние температуры,
.
Если поправка за компарирование превышает 1:10000 длины рулетки, то она вводится в измеренные длины линий.
Поправку за наклон учитывают при υ > 1°30'. Если измеряемая линия имеет различные углы наклона на разных участках, то поправку вводят в каждый отрезок отдельно, а затем находят общую длину линии.
Мерные приборы компарируют обычно при температуре близкой к 20°С, а полевые измерения проводят при разных температурах, включая и отрицательные. Поправку за влияние температуры не учитывают, если разность температур компарирования и измерения длины линии не превышает 8°С.
Привязка теодолитных ходов. Для получения исходных координат и дирекционного угла в теодолитном ходе выполняется привязка к пунктам триангуляции, трилатерации и полигонометрии.
Некоторые схемы привязок показаны на рисунке 87.
Рис.
87. Схема привязки теодолитных ходов:
непосредственного примыкания (а);прямой
угловой засечкой (б)
В схеме непосредственного примыкания дирекционный угол исходной стороны ВА находят из решения обратной геодезической задачи по известным координатам точек A и B. Затем по исходному дирекционному углу ВА и измеренному углу β вычисляют дирекционный угол α1·2 стороны хода 1–2. В качестве исходных принимают координаты пункта пп А(1).
Привязка теодолитного хода по схеме (рис.87,б) осуществляется прямой угловой засечкой в такой последовательности:
из решения обратной геодезической задачи, по координатам точек A, B и C вычисляют дирекционные углы и длины линий АВ и ВС;
в каждом треугольнике находят сумму измеренных углов, невязку, поправку и исправленные значения углов;
по исходным дирекционным углам αВА и αВC и исправленным углам αВ1 α6 вычисляют дирекционные утлы линий αА1 и αС1;
по теореме синусов вычисляют длины сторон αА1 и αС1;
используя дирекционные углы αА1 и αС1, длины линий dA1 и dC1, вычисляют приращение дважды координат точки т.1;
из значений координат точки т.1 образуют среднее значение.
РЕШЕНИЕ ПРЯМОЙ И ОБРАТНОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
Для обработки результатов геодезических измерений, проектирования и строительства зданий и сооружений решают прямую и обратную геодезические задачи.
Геодезическая прямая задача – по координатам одной точки, дирекционному углу и горизонтальному проложению находятся координаты второй точки.
Даны координаты XA, YA точки A, дирекционный угол αAB и расстояние dAB между этими точками. Требуется найти координаты ХB, YB точки B (рис. 88). Из данных рисунка можно записать
|
(165) |
и
|
(166) |
Разности 
и 
называются
приращением координат и вычисляются
по формулам:
|
(167) |
Знаки приращений координат зависят от величины значения дирекционного угла.
Пример. Длина линии d равна 125,51 м, угол α равен 132°45,0', а координаты точки A равны ХА = 1251,25 м и YA = 975,68 м.
По формуле (167) найдем
Геодезическая обратная задача – по известным координатам двух точек требуется найти дирекционный угол и горизонтальное проложение.
Даны прямоугольные координаты двух точек A(XA, YA) и B(XB, YB). Требуется найти дирекционный угол αAB и расстояние dAB.
Из рисунка 88 следует, что румб линии АВ равен
|
(168) |
где ΔXAB, ΔYAB– приращение координат.
Для вычисления дирекционного угла αАВ, по знакам приращения координат определяют название четверти (румба). Зная румб, используя таблицу 17, вычисляют дирекционный угол.
Таблица 17
Связь дирекционных углов и румбов
Четверть |
Наименование румба |
Значение угла |
Приращение |
Дирекционный угол |
|
ΔX |
ΔY |
||||
1 |
СВ |
0°–90° |
+ |
+ |
α = r |
2 |
ЮВ |
90°–180° |
– |
+ |
α =180°–r |
3 |
ЮЗ |
180°–270° |
– |
– |
α = r+180° |
4 |
СЗ |
270°–360° |
+ |
– |
α = 360°–r |
Для вычисления горизонтального проложения применяют формулы:
|
(169) |
или
|
(170) |
Правильность определения дирекционного угла проверяется по чертежу или решением прямой задачи.
Пример. Координаты точек A к B равны
|
|
По формуле (166) вычислим приращение координат:
|
|
По формуле (168) определим величину румба:
|
|
По
знакам приращений координат 
и 
из
таблицы 17 видно, что направление AB
находится во второй четверти, и дирекционный
угол равен
α = 132°45,0′.
Длину линии dAB находим по формуле (169), d = 126,51 м.
ОБРАБОТКА ПОЛЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ ЗАМКНУТОГО И РАЗОМКНУТОГО ТЕОДОЛИТНОГО ХОДА
Вычисление координат точек замкнутого хода
В журнале (табл. 18) вычисляют значения горизонтальных углов и линий теодолитного хода, и составляют схему теодолитного хода (рис. 89).
В ведомость вычисления координат (табл. 19) выписывают средние значения углов и линий. Находят сумму измеренных углов ∑βизм и угловую невязку хода
|
(171) |
где ∑βТ = 180°(n–2) – теоретическая сумма углов; n – число углов полигона.
Таблица 18