geodezia_v_voprosakh_i_otvetakh

съемки интерполирование выполняют чаще всего графическими способами. Из них наиболее простым является интерполирование при помощи треугольника и линейки с миллиметровой шкалой. Практическое применение его проиллюстрируем следующим примером.

Пусть требуется найти положение горизонталей с высотой сечения, равной 1 м, между точками А и В с высотами НА = 287,4 м, НВ = 290,6 м.

Прикладываем к точке А (рис. 7.16,а) штрих шкалы линейки, соответствующий разности 287,4 – 280,0 = 7,4 см, а к штриху линейки, соответствующему разности 290,6 – 280,0 =10,6 см – короткое ребро треугольника. Затем поворачиваем линейку вместе с треугольником около точки А до тех пор, пока это ребро треугольника не пройдет через точку В. Удерживая линейку в таком положении, передвигаем вдоль нее треугольник и в местах совпадения его короткого ребра со штрихами, кратными целому числу сантиметров (10, 9, 8 см ) шкалы линейки делаем карандашом пометки на плане. Через них проходят горизонтали с высотами 290, 289, м

Рис.7.18. Интерполирование горизонталей а) при помощи треугольника и линейки б) при помощи кальки (восковки)

Этот способ основан на известном положении геометрии: «Если на одной из двух прямых линий отложить равные отрезки, то проведенные через их концы параллельные прямые при пересечении со второй линией разделят ее на равные части».

Интерполирование горизонталей с помощью восковки (рис.7.18,б) с нанесенными на ней параллельными и равноотстоящими одна от другой линиями проиллюстрируем на том же самом примере.

Исходя из заданной высоты сечения рельефа (h = 1 м) и отметок точек А и В производим оцифровку линий на восковке. Затем наложив на линию АВ восковку, перемещаем и поворачиваем ее до тех пор, пока точки А и В не окажутся между линиями восковки в местах, соответствующих их отметкам. Пересечение линии АВ с линиями восковки (1,2,3) являются точками, через которые проходят горизонтали с отметками 288, 289, 290 м.

В случае, если при выбранном расстоянии между линиями на восковке уложить ее на плане соответственно отметкам точек А и В

161

невозможно, то следует взять другую восковку с меньшим расстоянием между параллельными линиями.

При проведении горизонталей через намеченные точки учитывают, что:

перегибы горизонталей должны находиться на скелетных линиях рельефа (водоразделах, тальвегах);

горизонтали обрываются при пересечении ими искусственных сооружений (спланированные площадки, строения,, улицы, площади и т.д.);

при расстояниях между горизонталями больше 2 см обязательно проводят полугоризонтали;

отдельные вершины и котловины, не выражающиеся основными горизонталями и полугоризонталями, изображаются вспомогательными горизонталями с произвольной высотой сечения.

Проверка плана производится до его вычерчивания тушью как путем глазомерного сличения с местностью, так и выполнением контрольных измерений.

7.41. Расскажите о сущности мензульной съемки?

Мензульная съемка один из методов получения топографического плана местности с помощью планшета, прикрепленного через подставку к штативу и кипрегеля (рис.7.19). Такой комплект прибора позволяет составлять топографический план непосредственно в полевых условиях.

В недалеком прошлом мензульная съемка являлась одним из самых распространенных видов топографических съемок. В настоящее время, в связи с быстрым внедрением в производство электронных тахеометров, этот вид съемки применяется редко.

Рис.7.19. Мензульный комплект в составе кипрегеля 1, планшета 6, подставки 5 и штатива 1 – зрительная труба; 2 – кремальера; 3 – дополнительная линейка; 4 – наколочный

штифт;5 – диск подставки; 6 – планшет; 7 – наводящий винт; 8 – подъемный винт; 9 – масштабная линейка; 10 – основная линейка; 11 – цилиндрический уровень при линейке; 12 – колонка;13 – окуляр зрительной трубы; 14 – наводящий винт трубы; 15 – уровень при алидаде вертикального круга; 16 – наводящий винт вертикального круга; 17 – уровень при зрительной трубе

162

Достоинством мензульной съемки является наглядность, так как в процессе съемки план постоянно сопоставляется с местностью, что обеспечивает высокое качество составительских работ. Основой для мензульной съемки является съемочная геодезическая сеть, которую в зависимости от условий местности и требуемой точности создают графическим или аналитическим способами. К аналитическим способам относятся триангуляция, трилатерация или полигонометрия, а также засечки, теодолитные и тахеометрические ходы. К графическим – геометрическая сеть, засечки, мензульные и буссольные ходы.

Мензульная съемка выполняется на планшете, к которому прикрепляется бумага или лавсановая пленка с нанесенными пунктами съемочной основы. Положение точек местности определяют методом полярных координат, при котором расстояние до снимаемой точки измеряют при помощи нитяного дальномера кипрегеля и дальномерных реек и графически строят полярный угол. Превышение измеряют тригонометрическим способом. После построения нескольких реечных точек выполняют интерполирование горизонталей.

7.42. Назовите состав полевых работ при нивелировании поверхности по квадратам?

Нивелирование поверхности производится на открытой местности со слабо выраженным рельефом для составления крупномасштабных планов, как правило, для составления проекта вертикальной планировки.

Полевые работы выполняют в следующей последовательности:

рекогносцировка участка местности;

разбивка сетки квадратов и закрепление вершин, (т.е. создание съемочного обоснования);

нивелирование поверхности и ведение полевой схемы.

Размер сторон квадратов колеблется в зависимости от рельефа местности и масштаба съемки от 10 до 100 метров. Построение сетки квадратов производят при помощи теодолита и мерной ленты по принципу перехода от общего к частному. Это означает, что сначала строят сетку больших квадратов, а затем разбивают их на более мелкие.

Нивелирование выполняют или с постановкой нивелира в каждом квадрате, если сторона 100 м, или, если сторона квадрата 10 – 20 м, с одной станции нивелируют несколько вершин. Передачу высот на смежные станции производят через две связующие точки. Правильность отсчетов по рейкам контролируют сравнением сумм накрест лежащих отсчетов по общей стороне двух смежных квадратов.

7.43. Какие работы выполняют на стадии камеральных работ при составлении плана нивелированием по квадратам?

163

На стадии составления топографического плана по результатам нивелирования поверхности по квадратам работы выполняют в следующей последовательности:

вычисляют сумму накрест лежащих отсчетов на смежных связующих точках и определяют их допустимость расхождений между ними. Если расхождения допустимы, то уравнивают суммы путем введения поправок;

вычисляют превышения между связующими точками и образуют высотный ход с привязкой с исходным реперам;

вычисляют невязку нивелирного хода; определяют ее допустимость и, в случае да, распределяют ее поровну на измеренные превышения и вычисляют высоты связующих точек;

вычисляют горизонт инструмента каждой станции и высоты вершин квадратов;

интерполируют горизонтали в соответствии с заданной высотой сечения рельефа и проводят горизонтали;

сличают план с местностью и оформляют его в соответствии с условными знаками.

7.44. Расскажите о технологии составления топографических карт по материалам аэрофототопографических съемок?

Составление топографических планов по материалам аэрофотосъемок выполняют в следующей последовательности:

подготовительные работы;

летносъемочные работы;

фотолабораторные работы;

трансформирование аэроснимков;

сгущение планово – высотного обоснования аэросъемки;

дешифрирование аэроснимков;

рисовка рельефа;

составление фотоплана;

составление издательского оригинала.

7.45. Какие работы выполняют в подготовительный период аэрофотосъемочных работ?

На этой стадии на основе имеющихся топографических материалов составляют проект аэросъемки местности. Для облегчения вождения самолета и захода его с маршрута на маршрут на карте намечают хорошо видимые с воздуха ориентиры.

Аэросъемку выполняют самолетами с низкой крейсерской скоростью. Высота фотографирования рассчитывается в зависимости от требуемого масштаба аэроснимка.

164

В подготовительный период подбирают аэрофотоаппарат, соответствующий по своим параметрам требованиям высоты фотографирования и самолета носителя. В это же время составляют смету на выполнение аэрофотосъемочных работ.

7.46. Что такое летносъемочные работы?

Летносъемочные работы выполняют с самолетов различных типов. Для этого на самолете устанавливают аэрофотоаппарат. По положению оптической оси в пространстве различают аэросъемку плановую (ось аэрофотоаппарата отклоняется от отвесного положения не более чем на 3˚) и перспективную (оптическая ось аэрофотоаппарата отклоняется от отвесного положения более чем на 3˚). Для получения плановых аэроснимков аэрофотоаппарат устанавливают на гиростабилизирующую платформу.

Аэросъемку выполняют самолетами с крейсерской скоростью не превышающей 450 км/ч. Это вызвано недостаточно высокой скоростью работы затвора. Высота фотографирования Н зависит от масштаба аэроснимка М и фокусного расстояния фотоаппарата f и может быть вычислена по формуле Н = f М.

Аэросъемку проводят в ясные безоблачные дни с хорошими атмосферными условиями. Даже отдельные облака или тени могут закрыть часть местности и сделают неразличимыми ее контуры.

7.47. Что относится к фотолабораторным работам?

Кфотолабораторным работам относится:

проявление экспонированной аэропленки;

промывка проявленной аэропленки;

закрепление фотоизображения;

сушка аэрофильма;

нумерация негативных кадров;

печать аэроснимков контактным способом.

7.48.Что такое трансформирование аэроснимков?

Трансформированием называется преобразование центральной

проекции, которую представляет собой аэронегатив (аэроснимок), полученный при наклонном положении главного луча, в другую центральную проекцию, соответствующую отвесному его положению. После этого приводят фотоизображение к заданному масштабу. Это достигается восстановлением в пространстве связки проектирующих лучей, которая была в момент фотографирования.

Смещения точек из – за влияния рельефа местности при трансформировании не могут быть устранены полностью. Они могут быть только уменьшены до какого либо обусловленного предела посредством

165

многократного трансформирования одного и того же аэронегатива по высотным зонам.

7.49. Как сгущается планово – высотное обоснование аэросъемки?

Сгущение планово – высотного обоснования осуществляется с целью обеспечения каждого аэроснимка не менее чем четырьмя опорными точками. Такой вид работ часто называют привязкой аэроснимков.

Привязка аэроснимков делится на сплошную, выполняемую непосредственно для трансформирования, и разреженную, – используемую для редуцирования плановой фототриангуляции.

Любая точка местности, уверенно опознанная на аэроснимке и на местности, координаты которой определены геодезическим способом, называется опознаком. К таким точкам могут быть отнесены углы изгородей, низких строений, перекрестки дорог, резкие изгибы тропинок, канав, т. е все точки, которые можно бесспорно опознать и наколоть на аэроснимке с погрешностью не более 0,1 мм.

Координаты опознаков определяют аналитическими методами:

прямой, обратной или комбинированной засечкой;

триангуляцией;

трилатерацией;

полигонометрией;

комбинированными геодезическими построениями.

7.50. Что означает выражение – дешифрирование аэроснимков?

Все элементы местности при одинаковой их освещенности обладают различной спектральной отражательной способностью, благодаря чему на аэрофотоснимках они различаются по фототону и структуре рисунка.

Распознавание по фотоизображению объектов местности, необходимых для составления топографической карты, и выявление их содержания с обозначением в условных знаках качественных и количественных характеристик называется дешифрированием. Различают дешифрирование камеральное и полевое.

Камеральное дешифрирование основывается на изобразительных свойствах фотоизображения, которые подразделяются на прямые и косвенные. К прямым дешифровочным признакам относятся: тон; структура изображения объекта; форма и размеры объекта; тень собственная и падающая от объекта.

К косвенным признакам относятся – взаимное расположение объектов. Дело в том, что взаимное расположение объектов явление не случайное. Оно подчинено определенным закономерностям, отражающим взаимную связь явлений и предметов. Примером использования косвенных признаков может служить дешифрирование на аэроснимках дорог. Если дорога соединяет два населенных пункта, то ее относят к проселочной.

166

Если она обрывается в поле, то ее относят к полевой. Место пересечения дороги рекой без моста дешифрируют как брод, а пересечение проселочной дороги железной дорогой – как переезд и т. п.

В процессе полевого дешифрирования последовательно обследуют объекты местности, подлежащие отображению на плане, опознают их на фотоизображении и затем вычерчивают соответствующими условными знаками с подписями названий и численными характеристиками.

7.51. Как на аэроснимках рисуют рельеф?

Рельеф на аэрофотоснимках, в основном, рисуют в камеральных условиях по стереомодели местности на специальных стереофотограмметрических приборах. В отдельных случаях, при малой высоте сечения рельефа и мало выраженном рельефе, его рисуют на фотоплане, который прикрепляют к столику мензулы и определяют высоты характерных точек рельефа тригонометрическим нивелированием. Расстояние между станцией и характерной точкой определяют по фотоплану.

7.52. Что такое цифровые и математические модели местности?

Переход на автоматизированные методы проектирования вызвал необходимость вместо бумажных носителей топографической информации о местности использовать магнитные носители. А это возможно только в случае представления информации в виде математической модели.

Информация о местности, представленная в виде некоторого упорядоченного массива точек земной поверхности, имеющих координаты

Х, У, Н называется цифровой моделью местности (ЦММ). Цифровые модели местности могут нести информацию только об одной характеристики (рельеф, контуры, гидрологические показатели, инженерно

– геологические показатели и т.д.)

Рис7.20. Схемы цифровых моделей местности

Математическая интерпретация ЦММ в виде математических поверхностей различных порядков называется математической моделью местности (МММ).

167

При цифровом моделировании местности могут использоваться регулярные, нерегулярные, и статистические ЦММ.

Регулярные модели состоят из множества точек, расположенных в узлах геометрических сеток различной, но правильной формы (рис.7.20.а,б). Координаты этих точек (Х,У,Н) известны.

К нерегулярным моделям относят массивы точек, расположенных на поперечниках магистрального хода (рис.7.20.в) или на характерных точках рельефа местности (рис. 7.20.г). При этом между парой соседних точек возможна линейная интерполяция высот.

Статистические модели состоят из массива исходных точек, полученных по законам случайного распределения, близкого к равномерному с использованием линейного интерполирования высот поверхностей второго, третьего и т. д. порядка.

Получить математическую модель местности можно как по результатам полевых измерений, так и по имеющимся топографическим картам путем графического определения координат точек массива.

Наличие математических моделей местности существенно изменяет как методы изысканий, так и методы использования топографической информации при проектировании строительных объектов.

7.53. Назовите наиболее известные программные комплексы обработки геодезических измерений при создании топографических планов?

Программа MAPSUITE+ предназначена для двустороннего обмена данными между тахеометром и компьютером, обработки результатов геодезических измерений, создания и редактирования цифровой модели рельефа, топографических планов и геодезического обеспечения строительства. Программа разработана компанией CHAOS SAL, права на ее распространение принадлежат SORRIA BV. Программа работает в среде WINDOWS. Интерфейс программы достаточно прост и полностью русифицирован.

Программа Trimbi Gtomatics Office – это пакет программ для интеграции данных GPS для постобработки и данных, полученных традиционными методами. Она объединяет в единой системе такие задачи,как:

обработка измерений, полученных с помощью GPS;

импорт и экспорт данных дорожного проектирования;

моделирование цифровой модели местности;

сбор ГИС данных и их экспорт;

обработка кодов элементов местности и т.д.

Программа CREDO DAT 3.0 Инженерная геодезия предназначена для автоматизации камеральной обработки геодезических данных в области линейных и площадных инженерных изысканий, геодезическое обеспечение строительства, информации для кадастровых систем и т. д.

168

169

170