Самостоятельная работа студентов

Тульский государственный педагогический университет им Л.Н. Толстого Н.М. Разумова  Картография с основами топографии

Введение

Правила обращения с инструментами

Правила внутреннего распорядка и техники безопасности  при проведении полевой практики

Содержание и организация практики

Самостоятельная работа студентов

Методические рекомендации к учебной полевой  топографической практике

Литература

4. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ

Специальность "Биология - география"

Специальность "География"

Примечание Баланс времени по каждому виду работ, в том числе по самостоятельной, рассчитан с учетом того, что в ненастное время будет осуществляться камеральная обработка измерений и другие операции, не связанные с выходом в поле. Кроме того, в связи с погодными условиями предусмотрена корректировка объема и характера оформления работ, которую осуществляет руководитель практики.

Часть 1. Топографическая съемка местности в масштабе 1:500 или 1:1000

Поверка геодезических инструментов

Устройство, описание поверок теодолитов Т5, Т30, нивелира Н30, а также последовательность выполнения и оформления работы даны в методическом пособии "Картография с основами топографии" [2, 41-53].

Рис. 1. Кипрегель КБ на планшете мензулы: 1 - штатив, 2 - мензула, 3 - планшет, 4 - кипрегель КБ

Рис. 2. Подставка мензулы: 1 - подъемные винты, 2 - пружинящая пластина, 3 - верхний корпус,  4 - нижнее основание, 5 - закрепительный винт, 6 - наводящий винт

Устройство мензулы Мензула состоит (рис. 1) из штатива 1, подставки 2, планшета 3. Верхний корпус 3 вращается на нижнем основании 4. Мензула имеет (рис. 2) закрепительный 5 и наводящий 6 винты. Нижнее основание подставки тремя подъемными винтами 1 ставят на головку штатива. Подставку укрепляют на головке штатива становым винтом. Планшет мензулы прикрепляют к верхнему корпусу мензулы.

Поверки мензулы 1. Мензула должна быть достаточно устойчивой.  Устанавливают мензулу, ставят на нее кипрегель (рис. 1), визируют им какую-либо точку местности и по скошенному краю линейки кипрегеля проводят на планшете карандашом линию. Затем слегка нажимают пальцем вблизи угла планшета с одной его стороны, а затем палец снимают. И так же нажимают с другой стороны этого же угла. Если после этого ребро линейки не сдвинулось с прочерченной прямой, а центральная точка сетки нитей кипрегеля совпадает с предметом, на который визировали вначале, то первое условие выполнено.

2. Верхняя поверхность планшеты мензулы должна быть плоскостью. Поверяют при помощи выверенной линейки, которую прикладывают к планшету ребром в разных направлениях.

3. Верхняя плоскость планшета должна быть перпендикулярна оси вращения мензулы. При помощи трех подъемных винтов приводят верхнюю плоскость планшета в горизонтальное положение по заранее выверенному уровню. Вращают планшет по азимуту вокруг вертикальной оси мензулы и смотрят, не сходит ли пузырек уровня с места. Если не сходит, то условие выполнено. 

Мензула, не удовлетворяющая перечисленным условиям, передается механику для ремонта.

Устройство кипрегеля Кипрегели при мензульной топографической съемке служат для: 

1) визирования по направлениям, составляющим углы на местности, горизонтальные проекции которых строят на планшете;

2) прочерчивания на планшете прямых линий и направлений визирования; 

3) определения расстояний и превышений. В настоящее время применяют кипрегели-автоматы, которые позволяют определять горизонтальные положения и превышения без вычислений (рис. 3).

Рис. 3. Кипрегель-автомат КБ: 1 - широкая линейка; 2 - ролики для поворотов кипрегеля на планшете; 3 - узкая линейка; 4 - шарнир; 5 - цилиндрический уровень; 6 - защелка узкой линейки; 7 - наводящий винт лимба; 8 - закрепительный винт трубы; 9 - объективное колено зрительной трубы; 10 - мушка; 11 - лимб; 12 - призма уровня; 13 - цилиндрический уровень; 14 - целик; 15 - окулярный патрубок; 16 - коробка для призм; 17 - осветительное зеркало; 18 - ограничитель вращения зрительной трубы; 19 - наводящий винт зрительной трубы; 20 - поперечный масштаб; 21 - ручка

У таких кипрегелей зрительные трубы имеют подвижные нити сетки (номограммы), расстояние между которыми и изменяется в зависимости от угла наклона. На рис. 4 показано поле зрения трубы такого кипрегеля при наведении ее на рейку.

Рис. 4. Поле зрения кипрегеля КБ: 1 - основная нить; 2 - нить горизонтальных проложений;  3 - нити превышений; а1, а2, а3 - отсчеты по рейке.

Поверки кипрегеля

1. Скошенное ребро линейки кипрегеля должно быть прямой линией, а нижняя ее поверхность - плоскостью.

2. Ось цилиндрического уровня на линейке кипрегеля должна быть параллельна ее нижней плоскости.

3. Визирная ось должна быть перпендикулярна оси вращения зрительной трубы кипрегеля.

4. Коллимационная плоскость зрительной трубы должна проходить через скошенное ребро линейки кипрегеля или быть ему параллельной.

5. Дополнительная линейка кипрегеля при любом расстоянии от основной должна быть параллельна самой себе.

6. Ось цилиндрического уровня, укрепленного на зрительной трубе кипрегеля, должна быть параллельна визирной оси трубы.

Принадлежности мензулы Ориентир-буссоль (рис. 5) предназначена для ориентирования мензулы по сторонам света. При крупномасштабных мензульных съемках для центрирования планшета над соответствующими точками местности применяют мензульную центрировочную вилку (рис. 6).

Построение рабочего обоснования съемки. Общие положения

1. Каждой бригаде отводится участок для топографической съемки.

2. В качестве плановой основы съемки теодолитные ходы рабочего обоснования прокладывают с опорой на существующие точки главной геодезической сети. Если съемка ведется в условной системе координат при отсутствии точек главной геодезической сети, то следует предусмотреть возможность определения на местности магнитного азимута исходной стороны  и значений склонения магнитной стрелки, сближения меридианов (с топографической карты данного участка).

3. Высотным обоснованием съемки служат нивелирные ходы, проложенные по пунктам теодолитных ходов.

4. Перед началом полевых измерений производят осмотр территории, подлежащей съемке, цель которого - выяснить характер рельефа, тип застройки, характеристику коммуникаций, растительности и т. д., а также наличие и состояние центров главной геодезической основы.

5. По данным рекогносцировки составляют предварительный проект рабочего обоснования, который должен отвечать следующим требованиям:

а) каждая вершина хода должна обеспечивать наилучший обзор окружающей местности. Для этого на застроенной территории пункты должны находиться преимущественно вблизи фасадной линии домов, на незастроенной территории - на господствующих вершинах и бровках оврагов;

б) расстояние между соседними точками хода допускается в пределах от 20 до 150 м;

в) между соседними точками хода должна быть обеспечена прямая видимость. Желательно, чтобы линии хода располагались на местности, удобной для непосредственного измерения расстояний мерной лентой;

г) густота расположения пунктов теодолитных ходов в застроенной части зависит от сложности съемки и плотности застройки. Расположение ходов должно обеспечивать отсутствие "мертвых" зон, т. е. зон, не просматриваемых с того или иного пункта.

6. После проведения рекогносцировки и утверждения проекта рабочего обоснования вершины теодолитного хода закрепляют кольями, имеющими длину 15-20 см и диаметр 4-5 см. Колья забивают вровень с землей и в их торцовой части двумя взаимно перпендикулярными штрихами или вбитым гвоздем намечают центр. Рядом забивают сторожок (вспомогательный колышек), на котором пишется номер точки, номер бригады. Вокруг точки делают небольшую канавку. 

В городских условиях на асфальте вместо колышков рекомендуется использовать гвозди или дюбеля. Номера точек следует подписывать краской.

На отдельном листе бумаги составляется окончательная схема теодолитного хода, на которой указывают расположение и номера точек, углы и линии, подлежащие измерению (рис. 7).

Рис. 7. Схема теодолитного хода: а) при наличии точек геодезической сети; б) при отсутствии точек геодезической сети

Измерение углов

1. Углы теодолитных ходов измеряют теодолитами ТТ50, Т30 (2Т30, 2ТЗОП) или Т5 с точностью отсчета t = 30", 1' или 0,'1. Перед началом полевых работ выполняют поверки и необходимые исправления теодолита.

2. Для измерения горизонтального угла поворота хода теодолит на штативе устанавливает над вершиной измеряемого угла. Центрирование теодолита над точкой осуществляют при помощи нитяного отвеса или оптического центрира (Т5) при горизонтальном лимбе. Точность центрирования - 5 мм.

3. По направлениям сторон измеряемого угла позади (впереди) точек отвесно устанавливают вехи (при измерении по коротким сторонам - 20 ÷ 50 м - вместо вех используют шпильки комплекта мерной ленты, располагаемые в центре наблюдаемой точки). 

4. Производят визирование самой нижней части отвесно стоящей вехи (шпильки). Перед визированием зрительная труба должна быть установлена по глазу и по предмету (т. е. и сетка нитей, и визирная цель должны быть видны четко).

5. Измерение угла способом приемов (см. журнал измерения углов и расстояний, приложение 1) осуществляют следующим образом:

а) после установки теодолита над вершиной угла уточняется его центрирование и нивелирование (приведение в рабочее положение);

б) при закрепленном лимбе с помощью вращения алидады зрительную трубу грубо наводят на левую точку (в нашем примере на точку 4, рис. 7, б). После закрепления алидады и зрительной трубы производят точное наведение пересечения сетки нитей на середину вехи в самой нижней ее части. Отсчет градусов и минут осуществляется по горизонтальному кругу. Полученный результат записывают в журнал измерения углов; 

в) закрепительные винты алидады и зрительной трубы ослабляются. Зрительная труба наводится на правую точку (на точку 2, рис.7, б), после чего повторяются действия, указанные в предыдущем пункте;

г) разность второго и первого отсчетов есть величина угла, полученного в ходе первого полуприема. Если второй отсчет меньше первого, то при вычитании ко второму отсчету прибавляют 360^о;

д) после первого полуприема зрительную трубу переводят через зенит, и измерение угла повторяют при другом положении круга. Если значения углов в двух полуприемах отличаются друг от друга не более, чем на 1', то определяют среднее значение угла. В случае недопустимого расхождения между полуприемами измерения повторяют, причем лимб устанавливают по-новому - ослабляют его закрепительный винт, горизонтальный угол поворачивают примерно на 90^о и лимб вновь закрепляется.

6. Все результаты измерений записывают в журнал. Запрещено записывать на черновиках, а также исправлять цифры или стирать их.  В случае ошибочной записи неверное число нужно зачеркнуть, а над ним написать правильное. Забракованный полуприем тоже зачеркивают и указывают причину зачеркивания.

7. В пунктах главной геодезической основы (рис. 7, а), к которым примыкает теодолитный ход, измеряют два примычных угла (правый и левый по ходу). Их сумма не должна отличаться от 360^о более чем на 1'. (Примычным углом называется угол между исходным направлением и направлением прокладываемого хода.)

8. Если вычисления координат производят в условной системе, то измеряют с помощью буссоли магнитный азимут исходной стороны (например, А_m2-1, рис. 7, б), определяют по топографической карте данного участка местности значения склонения магнитной стрелки и Гауссово сближение меридианов ( = +7^о41';  = -1^о01'), а затем находят дирекционный угол исходного направления по формуле:

_1-2 = А_m 2-1 ± 180^о -  +  (в формуле ± 180^о: "+", если А_m < 180^о; "-", если А_m > 180^о ).

9. Результаты измерения углов заносятся в схему теодолитного хода (приложение 2).

10. Вычисляют угловую невязку:

f_ =  - 180^о·(n - 2);

допустимую невязку: 

f_ доп = 1'·n ,

где n - число измеренных углов. 

11. Угловая невязка не должна превышать допустимой невязки.

12. Если полученная невязка окажется больше допустимого значения, то необходимо проверить все вычисления в журнале (могут быть перепутаны левые и правые углы). В противном случае надо заново измерить углы, и в первую очередь - углы с короткими сторонами.

Измерение линий

1. Перед измерением линий на полевом компараторе (эталонном отрезке) необходимо определить истинную длину мерной ленты:

L = L_о + L,

где L_о - номинальная длина ленты, L - ее поправка. С этой целью лентой несколько раз измеряют эталонный отрезок с известной длиной L_о. Полученный результат L сравнивают с эталонной длиной. Поправка 

где n - число уложений ленты в эталонном отрезке.

Пример: эталонный отрезок L_о = 125,35 м. В результате измерения получено 125,27 м. Номинальная длина ленты L_о = 20 м.

n = = 6,26, тогда 

L = L_о + L = 20 + 0,013 м.

2. Измерение линий теодолитного хода мерной лентой производят одновременно с измерением углов (с некоторым опережением или отставанием, чтобы не мешать друг другу).

3. Стороны теодолитного хода измеряют по земле в прямом и обратном направлении стальной 20-метровой лентой, натягиваемой с возможно большим усилием. Для проведения измерений на конце линии устанавливают веху, и мерщик, стоящий сзади, наблюдает по створу линии за правильным положением ленты в створе, подавая команду мерщику, стоящему впереди. Когда лента будет уложена, мерщик, стоящий сзади, совмещает ее начало с исходной точкой, а передний, натянув ленту, отмечает шпилькой ее конец. Последовательным уложением ленты по створу измеряется вся длина линии. При измерении остатков (домеров) отсчеты по ленте делают на глаз с точностью до 1 см. 

4. Расхождение между результатами прямого и обратного измерений не должно превышать 5 см на 100 м. Результаты заносятся в журнал (приложение 1) и схему теодолитного хода (приложение 2).

5.* Сторону теодолитного хода, имеющую разные уклоны, разделяют на отдельные звенья с постоянным уклоном и измеряют по частям. Углы наклона отдельных звеньев и сторон хода до 7^о измеряют эклиметром, больше 7^о - теодолитом. Результаты заносят в журнал или в рабочую схему хода.

6. На местности, пересеченной буграми, рекомендуется производить измерение сторон способом ватерпасовки, т. е. при горизонтальном на глаз положении ленты один или оба ее конца проектируют на землю отвесами.

7. В каждое измеренное звено d_i сторон Д теодолитного хода вводят поправки за длину ленты (компарирование ) и за приведение линии к горизонту. Так, если длина ленты L = 20 м + L, а в измеренном звене укладывается 2,75 длины ленты, то первая поправка Д_l = 2,75 • L и  d_{i испр} = d_i + Д_l (знак поправки тот же, что и знак L). Вторую поправку берут из таблицы поправок на наклон к горизонту (приложение 3) и d_iо = d_{i испр} - Д. Общая длина горизонтального проложения сторон теодолитного хода равна сумме длин горизонтальных приложений отдельных ее звеньев: 

Д_о =  d_iо.

Если по сторонам теодолитного хода выполнено нивелирование  и найдены превышения h между концевыми точками линии, то вторую поправку Д рассчитывают так:

 и Д_о = Д_ср - Д .

Вычисление координат точек теодолитного хода

1*. В ведомость вычисления координат вершин замкнутого теодолитного хода (приложение 4) записывают исходный дирекционный угол и координаты исходной (опорной) точки.

2. Из журнала измерения углов в ведомость заносят значения измеренных горизонтальных углов и горизонтальных проекций длин линий.

3. Определяют периметр хода (Д_о) и сумма измеренных горизонтальных углов, вычисляют угловую невязку f_.

4. Если угловая невязка находится в допуске, то ее распределяют (поровну и с обратным знаком) между измеренными углами. Определяют значения исправленных углов. Сумма исправленных углов должна быть равна теоретической сумме.

5. Вычисляют дирекционные углы всех сторон теодолитного хода: _посл =_пред + _испр ± 180^о (если измеряются левые углы поворота).

6. По каждой стороне вычисляют приращения координат: х = Д_о • соs ; y = Д_о • sin  и их суммы.

7. Невязки в приращениях координат f_х и f_y в замкнутом ходе определяют по формуле: f_х = х и f_y = y .

8. Вычисляют линейную невязку: f_s =  и относительную невязку:  . Последняя считается допустимой, если N > 2000. В случае недопустимости невязки все вычисления повторяют, а при необходимости заново измеряют длины линий.

9. Если невязки f_х и f_y в допуске, то их распределяют с обратным знаком между вычисленными приращениями координат (пропорционально длинам сторон). Затем находят исправленные приращения.

10. Начиная с опорного пункта последовательно вычисляют координаты точек теодолитного хода.

11. На листе чертежной бумаги (формат А2) или на планшете мензулы строят координатную сетку со стороной квадрата 10 см (с помощью линейки Дробышева) и на план наносят точки теодолитного хода по их координатам [2, 73-75]. Правильность нанесения точек контролируют по расстояниям между ними. Расхождения допускаются в пределах 0,2 мм в масштабе плана.

Геометрическое нивелирование точек теодолитного хода

1. Перед началом полевых работ выполняют поверки нивелира и делают необходимые исправления.

2. Превышения между точками теодолитного хода определяют путем проложеня хода сложного последовательного нивелирования начиная от исходного пункта, имеющего известную отметку. Для этого нивелир устанавливают примерно посередине между точками (необязательно в створе) и приводят в рабочее положение по круглому уровню. В определяемых точках отвесно располагают рейки.

Порядок работы на станции следующий: 

а) наблюдатель наводит зрительную трубу на заднюю рейку, элевационным винтом приводит пузырек уровня в нуль-пункт (совмещает лепестки уровня), затем производит отсчеты по черной и красной сторонам рейки;

б) наблюдатель наводит зрительную трубу на переднюю рейку и таким же образом снимает отсчеты по черной и красной ее сторонам (если от поворота зрительной трубы пузырек уровня смещается, то перед снятием отсчетов его нужно привести в нуль-пункт с помощью элевационного винта). 

3. Отсчеты по рейке берут в миллиметрах и записывают в соответствующие графы журнала (см. приложение 5).

4. На станции вычисляют превышения (по черной и красной сторонам рейки ) как разность отсчетов: h = 3 - П, где 3, П - отсчеты соответственно на заднюю и переднюю рейки. Если превышения отличаются друг от друга более чем на 5 мм, определяют среднее превышение. В противном случае запись наблюдений зачеркивают и измерения повторяют.

5. При переходе на очередную станцию рейка, расположенная в передней точке, остается на месте (она будет задней), вторая рейка устанавливается в передней точке, и работа продолжается аналогично выполненной на предыдущей станции. Если превышение между точками больше длины рейки, то в промежутке между точками теодолитного хода закрепляют Х-пикет и превышение находят по частям (на крутом склоне может быть несколько Х-пикетов).

6. После заполнения очередной страницы журнала делают постраничный контроль вычислений: находят суммы отсчетов по задней и передней рейкам и суммы превышений. При этом должны соблюдаться такие условия:3 - П =h и в пределах ошибки округления - h_ср = h/2.

7. Невязку замкнутого нивелирного хода определяют по формуле

f_h = h_ср.

Допустимую невязку рассчитывают по следующей формуле:

Fh _доп = 50 мм L

где L - длина хода в километрах, или 

f_h = 10 мм n

где n - число станций в ходе. Если получена недопустимая невязка, ход прокладывают заново. Результаты измерений заносятся в схему нивелирного хода (рис. 8).

Рис. 8. Схема нивелирного хода

8. Далее вычисляют высотные отметки точек теодолитного хода (приложение 5). Для этого высотную невязку в виде поправок с обратным знаком распределяют между вычисленными средними превышениями пропорционально числу станций и находят исправленные превышения. Отметки вершин теодолитного хода вычисляют последовательно - начиная с исходного пункта по исправленным превышениям.

Горизонтальная съемка

1. Съемке подлежат здания (со всеми архитектурными выступами более 10 см), входы в помещения, ворота, изгороди, люки смотровых колодцев подземных коммуникаций, фонари уличного освещения, столбы линий связи и ЛЭП, электрические трансформаторы, тротуары, памятники, зеленые насаждения.

2. Съемке не подлежат переносные и временные сооружения, архитектурные выступы зданий, если они менее 10 см.

3. Съемку деревянных заборов делают по их изломам без указания опорных столбов (снимают только каменные и металлические столбы заборов). При съемке каменных заборов указывают их толщину.

4. Детальная съемка производится тремя методами: перпендикуляров, линейных засечек и полярным [2, 63-66]. При помощи этих методов снимают только основные точки ситуации (углы строений, столбы, поворотные точки заборов и т. д.). Все мелкие детали (крыльцо, архитектурные выступы) наносят на план по результатам обмеров строений, которые показываются в абрисе (рис. 9).

Рис. 9. Абрис горизонтальной съемки

5. В связи с тем что абрис является документом, по записям и зарисовкам которого на план наносят контуры, аккуратность в записях и полная их определенность имеют важное значение. Абрис составляют без соблюдения масштаба, но все линии на нем нужно проводить при помощи линейки. На абрисе помимо рисунков и цифровых данных должны быть отражены необходимые показатели снятых контуров (материал и этажность строения, характеристика линий связи, деревьев и кустарника и т. д.).

6. При съемке полярным методом используют теодолит и мерную ленту. Теодолит располагают в точке полюса (в точке теодолитного хода). В другой опорной точке для фиксации начального направления устанавливают веху. Лимб теодолита ориентируют по начальному направлению. С этой целью ослабляют закрепительный винт алидады, устанавливают отсчет по горизонтальному кругу, равный 0о00', и закрепляют алидаду, затем ослабляют закрепительный винт лимба и проворачивают зрительную трубу до тех пор, пока она не будет наведена на веху. Точность наведения регулируют наводящим винтом лимба. Зафиксированное направление принимают за начальное и указывают на абрисе.

Съемку полярным методом проводят в таком порядке. При закрепленном лимбе зрительную трубу наводят на снимаемую точку и берут отсчет по горизонтальному кругу. Этот отсчет, равный полярному углу, записывается в журнал или абрис. Расстояния до снимаемых объектов измеряют мерной лентой или рулеткой и также заносят в абрис. Предельная длина полярного расстояния не должна превышать 40 м. Полярное расстояние более 40 м допускается в виде исключения. Если при помощи этого метода снимают углы строений, то при полярных расстояниях более 40 м нужно аналитически вычислить их координаты (по дирекционному углу и расстоянию) и по ним нанести взятые точки на план.

7. В процессе всех видов съемки обмер строений делают рулеткой по цоколю здания.

8. При съемке колодцев подземных коммуникаций промеры осуществляются до центра колодца. 

9. При съемке столбов промеры делают до середины столба.

Часть 2. Тахеометрическая съемка незастроенной территории и местности 

1. На незастроенной территории съемке подлежат зеленые насаждения, водоемы, угодья сельскохозяйственного назначения, железные, шоссейные (с указанием характеристик) и грунтовые дороги, тропы, постройки, болота, овраги, сады, парки, разработки полезных ископаемых, кладбища, свалки, ограждения.

2. Съемку ситуации производят одновременно со съемкой рельефа теодолитом (теодолитом-тахеометром); метод съемки - полярный. В качестве полюса съемки используют одну из точек ранее проложенных теодолитно-нивелирных ходов.

3. В процессе съемки разрешено обобщать изгибы контуров, если они менее 0,15 м. Расстояния до снимаемых точек от полюса допустимы в следующих пределах: 80-150 м при съемке в масштабе 1 : 1000; 60-100 м при съемке в масштабе 1 : 500 (первое число относится к контурным точкам, второе - к точкам рельефа); минимальное расстояние между пикетами должно быть 15-20 м. 

4. Рекомендован следующий порядок работы на станции:

1) перед началом работ составляют абрис, на котором указывают расположения точек съемочного обоснования, снимаемые контуры и элементы рельефа (рис. 10).

Рис. 10. Абрис тахеометрической съемки

При выборе положения пикетных точек надо по возможности совмещать снимаемые контуры с точками рельефа. Съемку последнего желательно начинать с уровня водоемов и подошв скатов, а заканчивать съемкой вершин и водораздельных линий. Пикетные точки рельефа выбираются по линии и точкам его скелета, т. е. на урезах воды в водоемах, на бровках берегов и оврагов, на подошвах склонов лощин, на отдельных возвышенностях, а также по линиям тальвегов и водоразделов, в точках перегиба линий скатов, на вершинах и на дне котловин и т. д. При съемке шоссейных дорог точки намечают по их профильным линиям (через 20-25 м), при съемке проселочных - по осевой линии с указанием их ширины;

2) после составления абриса теодолит устанавливают над точкой съемочного обоснования, принятой за полюс; измеряют высоту инструмента над этой точкой, находят место нуля вертикального круга:

MO=

где КП, КЛ - отсчеты по вертикальному кругу после наведения на исходную точку при положении зрительной трубы соответственно "круг право" и "круг лево". Лимб теодолита КП (КЛ) ориентируют по начальному направлению так, чтобы при наведении зрительной трубы исходное направление отсчета по горизонтальному кругу был равен 0^о00' или дирекционному углу  этого направления (при обработке результатов с помощью РС или программируемого калькулятора);

3) в снимаемой точке ставят рейку, наводится на нее зрительную трубу теодолита и дальномером измеряют расстояние Д = К · L. Для удобства и быстроты определения расстояний верхняя нить дальномера наводится на отсчет, равный 1 000 или 2 000 мм. Таким образом легче находится L как разность отсчетов между крайними нитями дальномера. Если по каким-либо причинам отсчет по нижней нити сделать нельзя, второй отсчет делают по средней нити и разность отсчетов удваивают;

4) замечают и записывают отсчет L по средней горизонтальной нити (или устанавливается отсчет L = i );

5) снимают следующие отсчеты:  - по горизонтальному кругу; КП или КЛ - по вертикальному. Полученные результаты заносят в журнал тахеометрической съемки, в котором предварительно указывают отметку Н_стточки стояния, высоту инструмента i, МО вертикального круга и положение зрительной трубы при съемке.  Аналогично снимают другие точки;

6) после полевых измерений обрабатывают данные журнала съемки: для каждой точки определяют угол наклона = КЛ - МО (или  = МО - КП); по значениям  и Д из тахеометрических таблиц находят превышения h' = D' sin 2 и горизонтальное расстояние Д_о (таблицы составлены по формулам h' = sin 2 и До = Д cos 2). Затем вычисляют отметки точек Н_i = Н_ст + h' + i - L (см. приложение 6). Можно воспользоваться программой для вычисления Н_i;

7) при составлении плана тахеометрической съемки на листе чертежной бумаги, на которой нанесена координатная сетка и на котором указаны опорные пунктаы, фиксируют результаты съемки. Для этого  с помощью измерителя, масштабной линейки и транспортира на план наносят снятые точки, учитывая при этом данные журнала и абриса. Возле каждой из них подписывают ее отметку, по условным знакам зарисовывают контуры и проводят горизонтали рельефа.

В процессе полевого контроля проверяется правильность рисовки горизонталей и съемки ситуации. При этом промеры между точками снятой ситуации на плане и в контуре не должны различаться более чем на 0,4 мм в масштабе плана. Расхождения между отметками, снятыми с планшета, не должны превышать 1/3 высоты сечения рельефа при углах наклона местности до 8о.

Электронные тахеометры

В эпоху геоинформационных технологий в съемочных работах все более широкое применение находят электронные тахеометры.

В таблице 5 даны некоторые характеристики отечественных и импортных электронных тахеометров.

Характеристики тахеометров

Таблица 5

Отечественные тахеометры производит Уральский оптико-механический завод (УОМЗ) (Екатеринбург). Среди продукции завода, кроме 3Та5, пользуется спросом СТ5 "Блеск", 2СТ10, Та3м, 2Та5. Из зарубежных производителей электронных тахеометров на нашем рынке известны фирмы "Геодиметр", "Цейсс", "Лейка" (Германия), "Никон" (Япония) [7; 8].  Опыт применения и исследования электронного тахеометра 2Та5 представлен, например, в журнале "Геодезия и картография" [9].

  Рис. 11. Внешний вид электронного тахеометра

Тахеометр 2Та5 состоит из электронного теодолита, светодальномера, вычислительного устройства и регистратора информации.

Основные узлы прибора - колонка с горизонтальной и вертикальной осями, зрительная труба с размещенным на ней светодальномером, датчики горизонтального и вертикального углов, узел обработки сигналов с датчиком углов, микропроцессорное вычислительное устройство, модули индикации и управления, наводящие устройства.

Основные технические характеристики тахеометра (2Та5)

Средняя квадратическая погрешность измерения одним приемом: - горизонтального угла - 5", - вертикального угла - 7", - наклонного расстояния, мм - 5÷3 · 10^-6 Д. Диапазон измерения расстояния с отражателем, м: - однопризменным - 500, - шестипризменным - 1500. Потребляемая мощность, Вт - 3. Масса с подставкой и кассетным источником питания, кг - 5-6. 

Для записи и считывания информации при работе геодезических приборов, а также для хранения ее в автономном режиме (при отключении питания) используют модуль памяти.

Для передачи информации из модуля памяти в персональный компьютер типа IВМРС служит адаптер. Опыт показал, что по сравнению с традиционными методами применение тахеометра 2Та5 позволяет значительно повысить производительность труда и точность измерений при создании геодезических сетей специального назначения (полигонометрические ходы, лучевые системы, линейно-угловые засечки, трилиатерация).

Эффективно использовать тахеометр для топографической съемки открытых участков местности в крупных масштабах (1 : 2000 - 1 : 5000) с малой высотой (0,25-0,5 м) сечения рельефа. В этом случае при одной установке прибора можно снять участок местности в радиусе 300-500 м. Производительность труда возрастет, если прибор установить на подвижной платформе (автомобиль и др.) и использовать портативные радиостанции.

Особенно выгодно тахеометр использовать для землеотвода и инвентаризации земель, так как при одной установке прибора сначала можно определить координаты межевых знаков, а затем, используя специальную программу, непосредственно в поле определить площадь участка. 

В случае несоответствия вычисленной площади нормативной (указанной в решении административного органа) надо переставить межевые знаки  в нужную сторону и вновь определить площадь участка.

Часть 3. Мензуальная топографическая съемка 

1. Мензульная съемка производится в масштабе 1 : 1000 с сечением рельефа Н = 1 м.

2. Перед началом полевых работ должны быть выполнены поверки мензулы и кипрегеля и определено МО вертикального круга. МО необходимо исправить (привести к нулю), если оно отличается от 0о более чем на 2'. 

3. Мензульную съемку выполняют на чертежной бумаге, укрепленной на планшете. Строят координатную сетку 50 х 50 см со стороной квадрата, равной 10 см, по координатам наносят точки рабочего обоснования съемки и возле каждой точки указывают ее отметку. Контроль наложения точек осуществляется по измеренным горизонтальным расстояниям, записанным в ведомости вычисления координат вершин теодолитного хода. Расхождение между измеренными на плане расстояниями и горизонтальными проложениями не должно превышать 0,2 мм в масштабе плана.

4. Перед началом мензульной съемки на планшет наносят по абрисам результаты горизонтальной и тахеометрической съемки.

5. Поверх планшета закрепляют лист кальки ("рубашку"), в которой напротив опорных пунктов делают прорези.

6. Перед полевыми работами мензулу центрируют (с помощью центрировочной вилки), ориентируют по исходным направлениям, видимым с данной станции, и планшет приводят в горизонтальное положение соглсасно уровню на линейке кипрегеля. Измеряют высоту i кипрегеля над исходным пунктом. В журнал мензульной съемки записывают высоту Н_ст этого пункта и высота инструмента. После установки планшета определяют магнитное склонение. Для этого к вертикальной линии координатной сетки прикладывают ориентир-буссоль и записывают данные: на сколько градусов северный конец магнитной стрелки отклоняется от вертикальной линии сетки. Выдвижную рейку устанавливают на высоту инструмента.

7. Порядок действий при съемке пикета следующий:

1) после установления рейки в снимаемой точке на нее направляют зрительную трубу кипрегеля и наводят вертикальную нить сетки нитей так, чтобы она разбивала рейку пополам;

2) нижнюю основную нить сетки нитей наводят (рис. 12) на начальный нулевой штрих рейки и по нити горизонтальных проекций читают расстояние До (при коэффициенте дальномера К = 100 1 см соответствует 1 м, 1 дм - 10 м). По точке пересечения высотного штриха с вертикальной линией сетки нитей считывают превышение (при коэффициенте К1 = 10 1 дм соответствует 1 м превышения h, 1 см - 1 дм). На рис. 12 До = 9 м, Н = -0,95 м = -10 · 95 мм. Полученные данные записывают в журнал мензульной съемки, туда же заносят вычисленную отметку точки Н_i = Н_ст + h (приложение 7).

Рис. 12. Поле зрения кипрегеля

Если по какой-либо причине зрительную трубу нельзя направить на начальный нулевой отсчет, то она наводится на отсчет, соответствующий L = 1 000 мм или 2 000 мм; таким образом, для получения горизонтальной проекции находят разность отсчетов дальномерной и основной нитей и умножают ее на коэффициент дальномера. В этом случае табличное превышение h' будет равно разности отсчетов L' по основной нити и высотному штриху, умноженной на коэффициент К высотного штриха:  h' = К · L' . Тогда искомое превышение h = h' - L. Результаты измерений записывают в журнал мензульной съемки (см. приложение 7); 3) после снятия отсчетов линейку кипрегеля придвигают к исходному пункту, от него с помощью накладной линейки откладываеют измеренное расстояние До и снятую точку отмечают на планшете с указанием ее отметки.

8. При съемке здания или сооружения рейку ставят в двух или трех углах этих строений, и все детали наносят на план по результатам их обмеров. На плане должны найти отражение все архитектурные выступы сооружений, если их размеры более 20 см.

9. Как правило, съемку ситуации проводят одновременно со съемкой рельефа. Густота наблюдаемых точек зависит от сложности объектов съемки. В среднем расстояние между пикетами не должно превышать 20-30 м.

10 Высотные точки для изображения рельефа берутся на уровне поверхности всех водоемов (с указанием даты съемки), у берегов рек, ручьев и прудов, на дне котловин, у подошв боковых склонов лощин и оврагов, на тальвегах, в местах их поворота, перегибах склонов, прогибах седловин, на вершинах и водоразделах.

11. После окончания набора пикетов на планшете мензулы сразу же зарисовывают снятую ситуацию и по отметкам точек проводят горизонтали рельефа (в нужных местах для большей выразительности - полугоризонтали). Горизонтали не проводят по изрытым местам. Естественные и искусственные обвалы, обрывы и осыпи указывают по контуру условным знаком.

12. По окончании съемочных работ карандашом вычерчивают по условным знакам план местности и проверяют его в поле. Съемка считается правильно выполненной, если отклонение нанесенных контуров при взятии контрольных пикетов не превышает 1 мм в масштабе плана, а отклонение контрольных точек на высоте 0,2 м при углах наклона более 5^о. Контрольные пикеты отмечают на плане красным цветом и составляют ведомость отклонений.

13. После приемки работ план вычерчивают тушью по условным знакам и в указанной последовательности: а) опорные пункты (с номером и отметкой); б) гидрографические объекты; в) названия населенных пунктов, рек, озер, пашен, огородов, отметки урезов воды и характерных точек рельефа; г) здания, сооружения и угодья; д) рельеф; е) рамка и зарамочные надписи. При изображении рельефа горизонтали через здания и сооружения не проводят. Каждая пятая горизонталь должна быть прочерчена более толстой линией. В нужных местах горизонтали подписывают и ставят берг-штрихи.

Часть 4. Буссольная съемка 

Основы буссольной съемки участка

Буссольная съемка является плановой углоизмерительной съемкой, в процессе которой измерения магнитных азимутов направлений производят буссолью, а линейные измерения выполняют шагами или с помощью мерной ленты.

Буссольную съемку обычно применяют для создания планов небольших участков местности малой точности. Приемы буссольной съемки используют также для определения планового положения объектов ситуации в более точных методах съемок. При съемке участка местности с помощью буссоли применяют способы обхода, прямой и обратной засечек, створов, полярных и прямоугольных координат.

Способ обхода заключается в том, что по границам снимаемого участка прокладывают замкнутый буссольный ход. В вершинах полигона колышками закрепляют опорные точки I, II, III, IV. Над точкой I устанавливают буссоль и, когда магнитная стрелка буссоли зафиксирует положение север - юг, через диоптры визируют вешки, установленные в точках II, IV, I, и производят измерения магнитных азимутов линий I-II, II-III, III-IV, IV-I.

Результаты измерений записывают в журнал буссольной съемки.

Разность между прямым и обратным азимутами для каждой линии буссольного хода не должна превышать 180^о ± 2t , где t - ошибка в отсчете, равная половине наименьшего деления на лимбе буссоли. Например, если наименьшее деление лимба буссоли Шмалькальдера равно 1^о, то  t = 30', следовательно, 2t = 1^о.

Одновременно с измерением длины линий производят съемку ситуации способами прямоугольных и полярных координат, угловых засечек и створов.

При съемке ситуации способом прямоугольных координат измеряемую линию принимают за ось абсцисс, от которой с помощью экера опускают перпендикуляры снимаемого контура на характерные точки, а расстояния по осям координат определяют мерной лентой, рулеткой или шагами.

Способ полярных координат удобен для определения характерных точек контура с опорных точек полигона. В этом случае опорную точку (станция стояния) принимают за полюс и по направлению на определяемую точку измеряют магнитный азимут и длину стороны (мерной лентой или шагами). 

Способ угловых засечек рациональнее использовать для съемки ситуации, когда расстояния до отдельных контурных точек недоступны или неудобны для измерения. Чаще всего применяют прямую угловую засечку, когда с опорных точек стороны полигона визируют контурную точку и измеряют магнитные азимуты визирных направлений.

Способ створов следует применять при съемке линейных объектов, пересекающих стороны полигона. В этом случае в точке пересечения измеряют магнитный азимут направления и расстояние от опорной точки полигона по ходу движения.

Результаты измерений ситуации заносят в абрис - схематический чертеж снимаемой местности. Абрис составляют по сторонам полигона.

После проведения полевых измерений вычисляют средние значения прямых азимутов, горизонтальных проложений линий, а также правильность средних значений длин сторон хода.

Построение плана буссольной съемки осуществляют на листке чертежной бумаги размером 297 х 210 мм таким образом, чтобы фигура замкнутого полигона располагалась посередине листа. Построение полигона (рис. 13) начинают с проведения линий магнитного меридиана с правой стороны листа на расстоянии 2,0-2,5 см от края листа. После этого намечают на бумаге точку I полигона так, чтобы план разместился в центре листа. Через точку I проводят линию, параллельную магнитному меридиану. От точки I по транспортиру откладывают среднее значение магнитного азимута линии I-II и проводят прямую, на которой в заданном масштабе откладывают расстояние до точки II. Затем через точку II также проводят линию, параллельную магнитному меридиану, и по транспортиру отмеряют азимут II-III, в направлении которого откладывают масштабное значение длины линии и получают плановое местоположение точки III. Местоположение последних точек полигона определяют последовательным наложением соответствующих азимутов сторон и их длин. На рисунке 14, а показано построение плана полигона в масштабе 1 : 5000, из чего видно, что положение точки II определялось путем наложения Ат = 53^о и отложения длины линии I-II, равной 180 м (в масштабе 1 : 5000 180 м = 36 мм. ).

При построении плана полигона по азимутам и сторонам замкнутого буссольного хода вследствие ошибок полевых измерений и графических построений может возникать линейная невязка f, т. е. несовпадение конца последней стороны хода с его первой точкой. На рисунке 14, а показана линейная невязка f - отрезок I-I' . Невязка будет допустимой, если она не превышает 1 : 100 длины буссольного хода. Если линейная невязка f, полученная при построении плана, оказалась допустимой, то полигон увязывается способом параллельных линий. Через точки II, III, IV проводят линии, которые параллельны направлению невязки I-I', на которых откладывают величины поправок, т. е. линейные отрезки смещения вершин наложенного участка. Величины поправок для каждой точки полигона определяют графическим способом, построением треугольника увязок (рис. 14, б). Для этого в уменьшенном масштабе определяют длину полигона и откладывают ее на прямой линии, на левом конце отрезка ставят точку I, а на правом - I' ; длины сторон также откладывают в заданном масштабе и получают положения точек II, III, IV полигона. Из точки I восстанавливают перпендикуляр, на котором откладывают отрезок невязки полигона - точку f, которую соединяют с точкой I, затем из точек II , III, IV восстанавливают перпендикуляр до гипотенузы треугольника и получают величины поправок f₂ , f₃ , f₄ , т. е. графические величины передвижения вершин полигона по направлениям параллельных линий. На рисунке 14, а толстой линией показан увязанный полигон. 

Увязанный полигон оставляют в качестве основы для нанесения контуров и объектов ситуации способами, соответствующими тем, которые были применены при съемке. Исходные данные ситуации берут из абрисов.

  Рис. 13. Построение плана замкнутого полигона по азимутам и длинам сторон: I, II, III, IV - точки полигона; А_т - магнитный азимут

Рис. 14. Увязка полигона способом параллельных линий: а) - точки полигона I, II, III, IV; f - линейная невязка (толстой линией показан неувязанный полигон, тонкой - увязанный полигон); б) - треугольник увязок;  f - линейная невязка - поправка в точку I; f₂ , f₃ , f₄ - поправки в точки II , III, IV.

Рекомендации по выполнению задания

Основная цель полевых работ по буссольной съемке - дать возможность студентам овладеть практическими навыками производства работ на местности. В результате проведения буссольной съемки должен быть получен план участка местности в масштабе 1 : 2000. Студенты должны научиться делать съемку подробностей различными способами - обхода, засечек, створов, ординат, полярным; получить навыки по измерению азимутов ручной буссолью и расстояний шагами, а также иметь опыт по ведению абрисов и построению плана участка с увязкой хода графическим методом.

Методическое и техническое руководство по буссольной съемке осуществляет преподаватеь непосредственно в учебных группах.

Задание по буссольной съемке выполняет группа, состоящая из 2-3 студентов. Для производства буссольной съемки группа получает буссоль Шмалькальдера (Стефана), а также определенные задания.

Каждый студент должен иметь циркуль-измеритель, треугольник, линейку, карандаши 4Т, 5Т (2Н, 3Н), стиральную резинку, транспортир, форматку чертежной бумаги.

Порядок выполнения задания и содержание работ

Буссольную съемку выполняют в полевой и камеральный периоды работы. В полевой период работы производят съемку площади участка (маршрута) способом обхода и съемку ситуации с помощью полярного способа, способа засечек, створов и ординат.

В камеральный период работы выполняют обработку материалов полевых измерений и составление плана участка.

В состав буссольного комплекта входят буссоль Шмалькальдера (Стефана), набор вешек и журнал буссольной съемки.

Съемка площади участка способом обхода

Последовательность выполнения работ: рекогносцировка участка и установка вех, измерение магнитных азимутов и длин сторон полигона с одновременной съемкой ситуации.

Рекогносцировку участка производят с целью определения вершин (точек) съемочного полигона. Намечают 6-7 вершин (точек), на которых устанавливают вехи.

При способе обхода ставят штатив с буссолью последовательно в каждой вершине участка и определяют прямые и обратные азимуты сторон А1-2, А2-3… Эти данные записывают в графах 3, 4 журнала буссольной съемки (табл. 6).

Журнал буссольной съемки

Таблица 6

Разность между прямыми и обратными азимутами для каждой линии буссольного хода не должна превышать 180^о ± 2t, где t - ошибка отсчета по стрелке буссоли, равная половине наименьшего деления на кольце буссоли; при наименьшем делении в 1^о t = 30' . Закончив определение азимута в точке I (вершине буссольного хода), измеряют шагами расстояние линии I-II, результаты измерения записывают в графу 6 журнала буссольной съемки. Попутно со съемкой линий, расположенных по границам участка, производят съемку ситуации местности внутри участка способами засечек, створов, ординат и полярным способом. Если применяют полярный способ и способ засечек, то измеренные прямые магнитные азимуты объектов записывают в графу 3 журнала буссольной съемки. Результаты съемки ситуации фиксируют на каждой стороне схематического чертежа - абрисе, котоый делают на листе бумаги в произвольном масштабе (рис. 15).

  Рис. 15. Абрис стороны I-II

Обработка материалов съемки

Перед составлением плана материал, полученный при буссольной съемке, предварительно обрабатывают. Обработка заключается в проверке вычисленных в журнале средних значений прямых азимутов и в переводе шагов измеренных расстояний в метры.

Рис. 16. Образец плана участка

Составление плана

План буссольной съемки составляет каждый студент в масштабе 1 : 2000.

Составление плана (рис.16) начинают с проведения на левой стороне листа бумаги линии С-Ю (север-юг), которую условно принимают за направление магнитного меридиана. После этого намечают первую точку полигона так, чтобы весь план в принятом для него масштабе удобно разместился на листе бумаги. Затем от точки 1 в направлении точки 2 отмеряют азимут линии 1-2 и по направлению измеренного азимута в масштабе откладывают величину линии 1-2 и накалывают точку 2. После определения точки 2 на план указанным способом наносят все точки полигона.

При накладке по азимутам и длинам сторон замкнутого буссольного хода конец последней его стороны не совпадает с первой точкой и возникает невязка fp буссольного хода. Невязка считается допустимой, если она не превосходит 1 : 50 длины буссольного хода. Если невязка fp окажется допустимой, то ее распределяют пропорционально длинам сторон буссольного хода. Величины поправок на невязку в каждую точку полигона определяют путем построения треугольника увязок. Введение поправок в каждую точку полигона осуществляют способом параллельных линий.

После увязки полигона ситуацию с абрисов наносят на план съемки и окончательно оформляют его.

Часть 5. Глазомерная съемка 

Основы глазомерной съемки

Глазомерная съемка, являясь углоначертательной, позволяет получить плановое местоположение точек хода на основе графического построения магнитного азимута направления и измерения расстояния между точками (в шагах).

При глазомерной съемке необходимы следующие инструменты и принадлежности: планшет с компасом, визирная линейка, циркуль-измеритель, линейный масштаб шагов, карандаш и стиральная резинка.

Планшет глазомерной съемки изготовляют из фанеры или плотного картона, форматом 30 х 40 см. В одном из углов планшета с помощью медных шурупов укрепляют компас (при соблюдении условия параллельности линии север-юг одной из сторон планшета) (рис. 17).

Рис. 17. Планшет для глазомерной съемки: 1- компас; 2 - лист чертежной бумаги; 3 - линейный масштаб шагов

Компас предназначен для ориентирования планшета по магнитному меридиану, и от его исправности зависит точность определения магнитного азимута направления. Перед работой компас обязательно проверяют на чувствительность вращения магнитной стрелки и правильность установки ее в направлении север-юг. Лист чертежной бумаги укрепляют на планшете так, чтобы его большая сторона была параллельна магнитному меридиану. На листе прочерчивают направление север-юг. В левом нижнем углу планшета на миллиметровой бумаге сроят линейный масштаб шагов (рис. 18).

  Рис. 18. Линейный масштаб шагов для глазомерной съемки в масштабе 1 : 10 000 (при размере пары шагов съемщика 1,6 м )

За основание масштаба принимают 100 пар шагов, измеренных в масштабе съемки. Например, в масштабе 1 : 10 000 при среднем размере пары шагов съемщика 1,6 м сто пар шагов соответствуют в плане 16 мм. Этот отрезок несколько раз откладывают на прямой, а крайнее левое основание делят на 10 частей (с ценой деления 10 пар шагов). Следовательно, основание масштаба равно 16 мм, а 1/10 основания составляет 1,6 мм, что соответствует измеренным отрезкам на местности 100 и 10 парам шагов. На рисунке 18 показана величина отрезка на плане, соответствующая 540 парам шагов, измеренная раствором циркуля-измерителя по линейному масштабу шагов.

Визирная линейка имеет вид трехгранной призмы длиной 25-30 см. Боковые грани линейки содержат миллиметровые деления, а верхнее ребро используют для визирования предмета. 

В зависимости от характера снимаемой местности глазомерная съемка бывает маршрутной и площадной. В первом случае производят съемку линейных объектов - рек, путей сообщения и т. д. Площадную съемку применяют для составления планов участка местности. Методы проложения опорных ходов как для маршрутной, так и для площадной глазомерной съемки в принципе одинаковы. Как правило, глазомерную съемку проводят по замкнутому, реже - по разомкнутому, маршруту. 

В последнем случае ход опирается на точки съемочной сети инструментальной съемки или же на точки, опознанные по топографической карте.

В замкнутом полигоне стороны называются ходовыми линиями, а вершины - станциями. Ходовые линии прокладывают в направлении дорог, троп и по относительно ровным участкам местности, не имеющим препятствий для измерения шагами. Станции выбирают в местах хорошего обзора или на вершине угла контура какого-либо массива (леса, озера, пашни и пр.). Опорные точки полигона определяют способом обхода, при котором последовательно на каждой станции производят графическое визирование направления ходовой линии и измерения ее величины.

Начальную станцию - точку 1 - полигона на планшет наносят карандашом с расчетом симметричного расположения всех последующих точек хода по отношению к центру листа. В точке 1 планшет ориентируют в направлении магнитного меридиана по компасу. С этой целью планшет поднимают до уровня глаза и, удерживая его в горизонтальном положении, добиваются положения магнитной стрелки в направлении штрихов шкалы от 0^о до 180^о. После ориентирования скошенный край визирной линейки прикладывают к точке 1, визируют по верхнему ребру линейки точку 2 и прочерчивают карандашом направление линии 1-2. По масштабу шагов циркулем измерителем отмеряют масштабное значение линии, откладывают его на планшете и по прочерченной прямой от точки 1 накалывают точку 2. 

В процессе визирования и прочерчивания направлений необходимо внимательно следить за ориентированием планшета по магнитному меридиану и нивелированием планшета. В точке 2 производят графическое определение точки 3 в вышеизложенной последовательности, т. е. на станции 2 планшет снова ориентируют по компасу, проверяют обратным визированием правильность нанесения линии 1-2, затем вдоль верхней грани линейки на точку 3 прочерчивают линию 2-3 (по скошенному краю визирной линейки, совмещенному с точкой 2). Все последующие станции полигона наносят на планшет таким же способом.

При замыкании полигона из-за ошибок в ориентировании, в определении расстояний и графических построений возникает линейная невязка. Если она не превышает 1 : 50 длины хода, то ею пренебрегают и соединяют последнюю точку хода с начальной. Невязку, равную 1 : 25 длины хода, увязывают способом параллельных линий. При этом в первую очередь передвигают ходовые линии полигона, а затем все объекты съемки ситуации.

Если невязка в полигоне превышает 1 : 25 длины хода, то значит в работе имеется грубая ошибка. Поэтому производят повторную съемку полигона. 

Одновременно с продолжением замкнутого хода осуществляют съемку ситуации способами полярных, прямых и обратных засечек, перпендикуляров и створов. Три первых способа применяют для определения планового положения объектов ситуации со станций. Плановое положение объекта методом полярной засечки выполняют визированием объекта и прочерчиванием линии по скошенному краю линейки с последующим измерением расстояний шагами или дистанционно, т. е. на глаз.

Дистанционные измерения расстояний можно осуществлять приемами видимости объектов глазом, определения расстояний по линейным размерам и угловым величинам предметов.

Оценку расстояний по степени видимости объектов производят с помощью таблицы предельной видимости (различимости) предметов (табл. 7). При этом следует помнить, что на оценку расстояний по данной таблице существенное влияние оказывает освещенность местности, контраст предметов с окружающим фоном и ряд других физических факторов.

Пределы видимости предметов в дневное время

Таблица 7

Определение расстояний по линейным размерам предметов основано на соотношении сторон подобных треугольников. Из рисунка 19 видно, что наблюдатель держит на вытянутой руке линейку (среднее расстояние 50 см) и определяет по ней величину отрезка АБ, закрывающего предмет с известными размерами (АБ = 20 м).

  Рис. 19. Определение расстояний по линейным размерам

Из подобия треугольников Oab и ОАБ определяют расстояние ОА:

;  

Часть 6. Барометрическое нивелирование 

Сущность барометрического нивелирования заключается в определении превышений высот точек земной поверхности по значениям атмосферного давления в этих точках.  Для нахождения превышений разности высот этим способом определяют давление и температуру воздуха одновременно в двух точках. Превышение h = Н (Р₁ - Р₂), где Р₁ и Р₂ - атмосферное давление в первой и второй точках; Н - барическая ступень высот (берется из таблицы барических ступеней давления; см. приложение 8). В средних широтах при изменении атмосферного давления на 1 мм рт. ст. Н = 11 м. Точность барометрического нивелирования в условиях спокойной атмосферы характеризуется следующей ошибкой: 0,5 м - для равнинной местности, 1-2 м - для горной.

Рекомендации по определению высоты холма (глубины оврага)

Инструменты и принадлежности: барометр-анероид, топографический зонт, термометр-пращ, таблицы барических ступеней высот, лист ватмана (формат А4), чертежные принадлежности.

На местности закрепляют колышками точки 1 и 2 (рис. 20). В них снимают показания барометра и термометра-праща. При снятии отсчетов барометр должен находиться в тени зонта, а термометр необходимо вращать над головой в течение 1-2 мин. Данные о температуре воздуха и атмосферном давлении заносят в специальную таблицу (табл. 8). 

Определение высот с помощью барометра

Таблица 8

Рис. 20. Схема определения превышения барометрическим нивелированием

Барическая ступень Н берется из таблицы приложения по среднему атмосферному давлению и средней температуре.

Часть 7. Полуинструментальная съемка 

Геометрическое нивелирование высотомером

Простейшим прибором для геометрического нивелирования, который можно выполнить самому, является высотомер.

Он представляет собой деревянный гладко выструганный снизу брус АБ длиной 2-5 м со стойкой и отвесом О (рис. 21).

Рис. 21. Высотомер

У основания стойки нанесена метка (черта) Д таким образом, что когда против нее висит острие отвеса, укрепленного на стойке в точке С, то нижняя плоскость бруса АБ горизонтальна (СД перпендикулярна АБ).

Рекомендации по определению высоты холма (глубины оврага) высотомером

Инструменты и принадлежности: высотомер, рейка, колышки, топор, лист ватмана (формат А4), чертежные принадлежности. На местности точки помечают колышками.

Определение высоты с помощью высотомера

Таблица 9

Рис. 22. Схема определения превышения высотомером

Высота холма (глубина оврага) будет складываться из отдельных превышений, определяемых с помощью рейки в момент горизонтальности бруса (рис. 22). При этом можно использовать стандартную двухстороннюю складную трехметровую рейку нивелирного комплекта или изготовленную самостоятельно.

Для повышения точности измерения брус и рейку следует устанавливать на колышки, вбитые вровень с землей. Данные замеров можно записать в специальную таблицу (табл. 9).

Считают, что 5-метровый высотомер может дать ошибку в разности высот порядка 1/500 горизонтального расстояния между конечными точками (т. е. 1 м ошибки на каждые 500 м горизонтального проложения).

Часть 8. Экер и работа с ним 

Построение прямых углов обычно выполняют специальным прибором - экером. Простейший экер - крестообразный. Он состоит из кола и двух планок, на каждой из которых вбито отвесно по две иголки  (рис. 23). Иголки расположены таким образом, что соединяющие их линии пересекаются под прямым углом.

Рис. 23. Схема угла в 90^о с помощью экера

Рекомендации по работе с экером

Инструменты и принадлежности: крестообразный экер, вехи, колышки, топор, лист ватмана (формат А4), чертежные принадлежности.

Построение угла в 90^о

Для построения прямого угла в точке С к линии АБ нужно установить кол экера в точке С отвесно, расположив одну пару иголок в створе АБ (точка С лежит на линии АБ). Тогда вторая пара иголок будет перпендикулярна к этой линии. Остается в створе с ними выставить веху Д и в этой точке забить колышек (рис. 23). 

Определение основания перпендикуляра

Так же решается задача с определением основания перпендикуляра, опущенного на линию АБ из заданной точки Д. В этом случае съемщик, передвигаясь по линии АБ, останавливается в точке, которая на глаз кажется ему близкой к искомому основанию перпендикуляра. Поставив в этой точке экер, он устанавливает одну пару иголок в створе с линией АБ. Далее, став позади другой пары иголок, он проверяет, находится или нет заданная точка Д в створе этой пары иголок. 

Если точка Д окажется в этом створе, то точка установки экера и есть искомое основание. Если же точка Д окажется в стороне от этого створа, то съемщик передвигается с экером в нужном направлении. Действуя последовательными приближениями, съемщик определяет нужную точку.

При работе с самодельным крестообразным экером, имеющим расстояние между створными иголками около 30 см, ошибка построения прямого угла будет около 1/4о (такая ошибка в направлении вызывает поперечный сдвиг точки порядка 0,5 м на расстоянии 100 м).

Составление отчета о практике

По окончании практики каждая бригада предоставляет отчет в виде папки с соответствующей документацией (табл. 10). На папку приклеивается титульный лист (см. приложение 9).

Документация отчета по практике

Таблица 10