книги из ГПНТБ / Сысоев, К. А. Основы геодезии и картографии учебное пособие для техникумов

Г л а в а II

ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СЪЕМКА МЕСТНОСТИ

§5. ОБЩИЕ СВЕДЕНЙЯ

ОГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЪЕМКАХ

Работа по измерению на местности линий, углов и высот точек, в результате которой получают необходимые данные для

вертикальной и совместной (комбинированной).

Г о р и з о н т а л ь н а я с ъ е м к а состоит в измерении на ме­ стности горизонтальных углов и линий с целью определения взаимного положения на плане или карте ситуации — контуров

местности высот точек по какому-либо направлению на земной поверхности с целью составления по результатам измерения

В зависимости от названий основных инструментов и прибо­ ров, применяемых при съемке, горизонтальная съемка бывает

ве геодезических съемок соблюдают основное правило геодезии: «от о б щ е г о — к ча с т но му » , т. е. сначала создают съемоч­ ную сеть опорных точек, которые образуют хода в виде замкну­ тых и разомкнутых ломаных линий.

Съемка подробностей местности (ситуации), как правило, выполняется после съемки сети опорных точек и только в от­ дельных случаях попутно с измерением съемочных ходов,, Спо­ собы съемок подробностей местности будут рассмотрены при изучении отдельных видов горизонтальной съемки.

При выполнении съемочных работ ведут а б р и с — с х е м а ­

10

т и ч е с к и й ч е р т е ж , составляемый в полевых условиях от руки (§ 14).

При производстве горизонтальных съемок выполняются сле­ дующие действия:

а) осмотр (рекогносцировка) участка местности, подлежа­ щего съемке, с целью составления плана работ и выбора опор­ ных точек съемочной сети и их закрепления;

б) подготовка линий к измерению: провешивание их, про­ рубка просек и пр.;

в) измерения линий и углов съемочных ходов, съемка ситуа­ ции и ведение полевых журналов и абрисов;

г) вычислительные и графические работы по составлению планов и вычислению площадей участков и др. Эти работы на­ зываются к а м е р а л ь н ы м и .

§ 6. ОБОЗНАЧЕНИЕ ТОЧЕК НА МЕСТНОСТИ

Точки, выбираемые на местности для геодезических измере­ ний, обозначают различными по форме и материалу знаками. Одни из них бывают временного назначения, и их сохраняют в натуре относительно короткое время; другие должны быть прочно закреплены и долго сохраняться на местности. Выбор знаков для закрепления точек местности обусловливается нали­ чием строительных материалов в районе работ, назначением и точностью геодезических измерений и условиями местности. Простейшим знаком закрепления точки на местности является

Рис. 6. Геодезические знаки

11

деревянный кол длиной 30—40 см и толщиной 4—б см. Такие колья забивают в землю и вокруг них делают канавки в виде круга, квадрата или треугольника. Это облегчает отыскание точки на местности. Иногда при длине измеряемых линий менее 100 м для точного обозначения точек в торцы кольев, располо­ женных на концах линий, забивают гвозди.

Более прочно закрепляются точки на местности при помощи столбов (рис. 6, а). В нижней части столба врубается попере­ чина длиной 0,5—0,6 м, чтобы предохранить его от вытаскива­ ния из земли. На затеске столба выжигают или наносят масля­ ной краской рисунок серпа и молота. Вокруг столба насыпают из грунта курган в виде усеченного конуса высотой 0,3 м и диаметром основания 2,2 м.

Верхний торец столба обтесывают на усеченный конус и в него забивают гвоздь. Столбы описанной формы устанавливают для закрепления 'поворотных точек границ землепользований совхозов и колхозов. Взамен деревянных столбов в настоящее время изготавливают бетонные знаки тех же размеров, что и деревянные столбы.

Для просматривания издали точек, закрепленных угловыми колышками или столбами, рядом с ними устанавливают вешки, которые изготавливают из кольев длиной 2—2,5 м и диаметром 2,5—3,5 см с затеской нижнего обреза на конус. Для лучшей видимости вешки окрашивают белой и красной (попеременно через 20 см) масляной краской. Для удобства установки вешек в грунт на нижний конец их надевают железный наконечник (башмак).

Высотные точки местности, для которых известны абсолют­ ные высоты, закрепляют особыми знаками — реперами и мар­ ками (рис. б, б, в) .

Стенные реперы отливают из чугуна и закладывают в цоко­ ли каменных зданий или других сооружений с расчетом их сох­ ранности на длительные сроки. На диске репера имеется вы­ ступ в виде ^сектора с ребром, для которого известна отметка репера. Марки высокоточных высот в виде чугунных отливок закладывают в стены зданий заподлицо и за основную точку в них принимают центр, в котором сделано небольшое углубле­ ние. Грунтовые реперы устанавливают там, где нет возможнос­ ти заложить стенные знаки. Грунтовые реперы могут быть в виде деревянного столба с крестовиной внизу и полочкой в верхней части столба или в виде отрезка рельса, металлической трубы и пр.

V

§ 7 . ВЕШЕНИЕ ЛИНИЙ

Прямую линию на местности обычно обозначают двумя вешками, установленными на ее концах. Длинные прямые ли­ нии для удобства ’и повышения точности измерения их длины

12

обозначают рядом вех, устанавливаемых в воображаемой от­ весной плоскости, проходящей через данную линию. Эту плос­ кость называют створом линии. Установка вех в створ данной линии называется вешением.

Линия пересечения створа с поверхностью Земли является следом створа, который обозначает данную линию на поверх­ ности Земли.

Вешение линий можно проводить на глаз, с помощью поле­ вого бинокля и других приборов. Наиболее часто встречаются следующие случаи вешения линий.

Вешение линии на себя. Направление прямой линии на ме­

в 2 м от одной из вешек, например А, и смотрит в сторону обе­ их вешек так, чтобы вешка А закрывала собой вешку В. При таком положении съемщик станет в створ линии АВ. Помощник с запасом^вешек, идя от дальней вешки ^/устанавливает по сиг­ налу съемщика вешки 1, 2, 3, 4 в створ линии АВ примерно че­ рез каждые 60—100 м, в зависимости от условий местности.

13

При установке каждой вехи помощник держит ее вертикально на вытянутую руку от себя и перемещает в стороны от линии до тех пор, пока она закроет собой задние вехи и не будет вид­ на съемщику из-за вехи А, после чего по сигналу съемщика втыкает веху в землю и проверяет вертикальность ее по отвесу или глазомерно.

Чтобы продолжить вешенйе линии АВ, помощник проходит вперед за точку В на установленное расстояние и ставит после­ довательно вешки 5, 6, 7 и т. д. в створ АВ. Каждую веху ста­ вят вертикально, в створе должно быть не менее трех предыду­ щих вех. Для проверки этого требования помощник отходит от установленной вешки по направлению вешения на несколько шагов и проверяет правильность ее установки по трем предыду­ щим вешкам. При глазомерном вешении длинных линий про­ верку вешения можно выполнять с помощью полевого бинокля.

Для этого съемщик прикладывает бинокль к проверяемой вешке так, чтобы она оказалась между двумя объективами, и наблюдает в окуляры, находятся ли задние вехи в створе. Ес­ ли все вехи в створе, то веха, с которой он наблюдал,'тоже на­ ходится в створе. В противном случае проверяемую веху сле­ дует передвинуть и снова проверить ее положение.

Вешенйе линии через холм, когда концы ее взаимно не ви­ димы (рис. 7, б). В этом случае съемщик и помощник с вехами становятся между точками А к В по возможности дальше друг

редвигается и устанавливает веху в точку 1ц на следе створа Alu2j. После этого помощник по сигналу съемщика передвига­ ется и устанавливает свою веху в точку 2ц на следе створа 1ц2цВ. Так они последовательно передвигаются несколько раз, пока оба войдут в створ линии АВ.

Вешенйе линии через овраг "(рис. 7, в). В этом случае съем­ щик делает так называемую перекидку с одного края оврага на другой, для чего устанавливает сначала вехи /, 2, 3 на про­ тивоположном крае оврага в створе ранее провешенной линии АВС. Затем между точками 3 и С устанавливают вехи 4, 5, 6, 7, каждую в створе не менее трех вех, ранее установленных на линии. Например, вехи 4 и 5 устанавливают по створу 1, 2, 3, веху 6 — по створу С, 4, 5 и т. д. Для контроля правильности вешения необходимо убедиться, чтобы веха, например 7, была одновременно в створе вех 1,2,3 и 4, 5, 6.

§8. ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНИЙ НА МЕСТНОСТИ

ИИХ ПОВЕРКА

Измерение линий на местности проводится различными спо­ собами, в зависимости от используемых мерительный приборов и условий измерения.

14

в

Линии на местности измеряют стальными мерными лентами, из которых в практике чаще применяются штриховые и шкаловые ленты.

Штриховая лента (рис. 8, а) имеет длину 20 м (или 24 м), ширину 15—20 мм и толщину 0,3—0,4 мм. На ленте нанесены метровые деления, обозначенные прикрепленными бляшками, и дециметровые деления, обозначенные отверстиями. Метровые деления на обеих сторонах оцифрованы. Счет оцифровки деле­ ний ведется на одной стороне от одного конца ленты, а на об­ ратной— от другого конца. За длину ленты принимают рассто­ яние между штрихами, нанесенными на крюках у концов ленты. К крюкам приделаны ручки. К ленте прилагается 6 или 11 шпи­ лек на кольце. Шпильки сделаны из стальной проволоки диа­ метром 5 мм и длиной 30 см. В нерабочем положении ленту на­ матывают на железное кольцо (рис. 8, б).

Шкаловая лента (рис. 8, в) выпускается длиной 20—24 м, шириной 6—10 мм и толщиной 0,15—0,20 мм. На обоих концах этой ленты, в пределах второго дециметра, имеются миллимет­ ровые шкалы длиной по 100 мм каждая.

нанесены на одной стороне через 1 см и редко через 1 мм. Свер­ нутая рулетка помещается в металлический или пластмассовый корпус. Для быстрых, но малоточных измерений линий приме­ няют полевой двухметровый циркуль. '

Понятие о компарировании мерных лент. Мерные ленты пе­ ред измерением ими линий должны быть проверены. Проверка состоит в определении общей длины ленты и ее отдельных мет­ ровых отрезков. Установление фактической длины проверяемой ленты путем сравнения ее длины с точно известной длиной нор­ мальной. (контрольной) ленты называется к о м п а р и р о в а - н и е м.

За нормальную принимают одну из лент, имеющихся на про­ изводстве, длину которой выверяют в лаборатории Государст­ венного надзора за стандартами и измерительной техникой Го­

Компарирование шкаловых лент производят на особых при­ борах, называемых стационарными компараторами.

Простейший способ компарирования штриховых лент состо­ ит в следующем. На горизонтальной поверхности, например на полу, укладывают нормальную ленту, а рядом проверяемую так, чтобы края их касались друг друга, а нулевые штрихи сов­ мещались на одном конце ленты. Эти концы жестко закрепляют (гвоздями), затем натягивают вторые концы лент с одинаковой силой, равной 10 кг, и измеряют миллиметровой линейкой рас­ стояние А/ между нулевыми штрихами концов лент. Величина расстояния покажет, на сколько миллиметров рабочая лента короче или длиннее нормальной.

Длина проверяемой 20-метровой ленты не должна отличать­ ся от длины нормальной ленты более чем на ±2 мм. В против­ ном случае в результаты измерения линий надо вводить по­ правки. Для этого при измерении линий на местности длину ее определяют рабочей лентой, полагая, что она верна, т. е. длина ее равняется 20 м, а затем в результат измерения вводят по­ правку

где d — длина измеренной линии.

Поправку вычитают из результата измерения, когда рабочая лента короче нормальной, -и прибавляют, когда она длиннее.

Пример. Рабочая лента короче нормальной на 5 мм и ею из­

или округленно 0,10 м. Следовательно, фактическая длина из­ меренной линии равняется 410,40—0,10 = 410,30 м.

При выносе проектных линий с планов на местность прихо­ дится откладывать в натуре отрезки заданной длины d. В этом

случае при работе неверной лентой следует поправку Ad=

ХА/ прибавлять к длине отмеренной линии, если лента короче, и вычитать, когда она длиннее. Например, требуется отложить отрезок в 100 м лентой, которая короче нормальной на 10 мм. Так как при каждом отложении такой ленты на местности бу­ дут откладываться отрезки короче 20 м, то надо отложить пять

лент и еще поправку Ad= -^ -* 1 0 мм = 50 мм = 0,05 м.

16

§ 9. ПОРЯДОК ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНИЙ ШТРИХОВОЙ ЛЕНТОЙ

Измерение линий на местности можно производить лентой с комплектом в б или 11 шпилек. В сельскохозяйственной прак­ тике при измерении линий чаще пользуются 11 шцильками.

Измерение линий на местности штриховыми лентами произ­ водят двое рабочих: один из них по направлению измерения считается задним, второй — передним. Перед работой одна шпилька остается у заднего рабочего, а десять у переднего. Задний рабочий втыкает шпильку в центр колышка в точке А

!I Л 1 1 ! !

Рис. 9. Измерение линий штриховой лентой

и цепляет за нее свой конец ленты (рис. 9). Передний рабочий, натянув ленту за ручку, укладывает ее по указанию заднего ра­ бочего в створ линии АВ и втыкает в землю первую шпильку через прорезь крюка у своего конца ленты. После этого задний рабочий вытаскивает свою шпильку, а передний оставляет свою в земле, и оба они идут вперед по линии АВ, держа ленту за ручку. Подойдя к оставленной в земле первой шпильке, задний рабочий цепляет за нее свой конец ленты и направляет по за­ данной линии переднего рабочего. Последний, встряхнув ленту, укладывает ее по линии, натягивает за ручку и втыкает в зем­ лю вторую шпильку через прорезь в ленте. После этого измере­ ние продолжается в том же порядке.

Остаток линии менее 20 м от последней шпильки до точки В измеряют той же лентой. Величину остатка определяют отсче­ том целых метров по ленте, дециметров — по отверстиям, а число сантиметров оценивают на глаз. Длина измеренной ли­ нии определяется по формуле

после чего ленту отложили по линии еще 3 раза: остаток линии

а) при укладке лент по линии не допускать отклонений пе­ реднего конца ленты от створа более 6—10 см;

б) шпильки втыкать в землю вертикально и не допускать сдвига их с места;

в) при измерении остатка линии ленту укладывать так, что­ бы обозначения целых метров на ней возрастали от заднего конца к переднему;

г) соблюдать натяжение ленты силой около 10—15 кг; д) при передаче шпилек передний, рабочий должен следить

за тем, чтобы ему было передано 10 шпилек.

§ 10. ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНИЙ

При измерении линий всегда возникают ошибки, которые бы­

Эти ошибки заранее учитывают и исключают из результатов измерения. Например, при работе неверной лентой ошибка по­ вторяется, одинаковая по величине и знаку, при каждом отло­ жении ленты по измеряемой линии, в результате чего в длине линии ошибка накопится, и ее надо исключить из результата из­ мерения (§ 8).

В зависимости от изменения температуры воздуха, отличной от той температуры, при которой проводилось компарирование ленты, в длине измеренной линии накапливается систематичес­ кая ошибка, величина которой пропорциональна изменению температуры воздуха.

Грубые ошибки возникают от невыполнения технологических правил измерения линий или от недосмотра в работе.

Например, ошибка в счете шпилек на одну при измерении линии вызовет грубую ошибку в длине ее на 20 м. Грубые ошибки выявляются двукратным измерением каждой линии и легко исключаются из результата.

Случайные (неизбежные) ошибки возникают от ряда при­ чин, учесть которые невозможно.

Опытом установлено, что при большом числе измерений од­ ной и той же величины случайные ошибки обладают следую­ щими свойствами: одинаковые по абсолютной величине положи­ тельные и отрицательные ошибки встречаются одинаково час­ то; малые по абсолютной величине ошибки встречаются чаще крупных; абсолютная величина ошибки не превосходит опреде­ ленного предела.

Случайные ошибки всегда содержатся в результате любых измерений и обусловливаются неравномерностью натяжения ленты, неточностью установки шпилек на концах ленты, неров­ ностями поверхности земли, различным характером почвенного

18

и растительного покрова и другими причинами. Чем меньше по величине случайные ошибки, тем выше точность измерения.

Точность измерения линий 20-метровой штриховой лентой оценивают относительными ошибками, установленными для раз­ личных категорий местности.

Относительной ошибкой называется отношение абсолютной ошибки к результату измерения. Например, линия измерена с ошибкой 0,30 м, результат измерения получился 386,75 м, тогда

III — неблагоприятная для измерения (пески, болото, кус­ тарник).

Чтобы избежать грубых ошибок и повысить точность резуль­ татов измерения, каждую линию на местности измеряют 2 раза. Абсолютная ошибка, равная разности результатов двукратного измерения линии, не должна превышать 1/3000 длины линии для местности I категории, 1/2000 — для местности II катего­ рии и 1/1000 длины линии для местности III категории. Иными словами говоря, допускаются абсолютные ошибки на каждые 100 м длины линии 3 см, 5 см и 10 см соответственно для мест­ ности I, II и III категорий.

Пример. При измерении линии на местности III категории получены результаты в прямом направлении 315,65 м, в обрат­ ном — 315,47 м. Определить, допустима ли ошибка измерения и чему равняется результат измерения? В нашем примере до­ пустима ошибка 1/1000X 315 м= 0,32 м. Фактически абсолютная ошибка равна 0,18 м. Следовательно, линия измерена без гру­ бых ошибок, и за результат измерения берется среднее значе­ ние длины линии

0 , 6 5 + 0 , 4 7

3 1 5 + -----:------------------ = 315,56 м,

2

§ 11. ВЫЧИСЛЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПРОЕКЦИИ НАКЛОННОЙ ЛИНИИ МЕСТНОСТИ

Измеряемые на местности линии часто бывают наклонными к горизонтальной плоскости. Для построения же планов необхо­ димо знать их горизонтальные проекции (проложения). Для оп­ ределения горизонтального проложения даны: длина Dx наклон­ ной линии АВ и угол наклона этой линии к горизонту тхо

(рис. 10, а). Углом наклона линии местности является верти­ кальный угол между линией местности и ее проекцией на гори-