1.4. Нивелирование поверхности

Съемку в равнинной местности с небольшим числом контуров при высоте сечения рельефа через 0,1; 0,25; 0,5 м выполняют нивелированием поверхности. Существует несколько способов такой съемки: по квадратам, параллелям, характерным линиям рельефа. Во всех способах высоты пикетов определяют геометрическим нивели­рованием. Различие состоит лишь в схеме определения планового по­ложения пикетных точек.

При нивелировании по квадратам с помощью те­одолита и мерного прибора на местности разбивают и закрепляют колышками сетку квадратов. Сначала разбивают квадраты со сторо­нами 100, 200 или 400 м. Затем с помощью вешек и мерного прибо­ра разбивают сетку на более мелкие квадраты со стороной 40 м для съемки в масштабе 1 : 2000 и 20 м - для съемки в масштабах 1 : 1 000 и 1 : 500. При разбивке квадратов ведут съемку ситуации, определяя положение контурных точек на пересечении со сторонами квадратов. Результаты съемки заносят в абрис (рис. 5).

К пунктам государ­ственной геодезической сети сетку привязывают проложением тео­долитных и нивелирных ходов.

Порядок нивелирования квадратов зависит от их размера. При сторонах квадратов 100 м и более с одной станции нивелируют вер­шины одного квадрата, при меньшем размере - нескольких квадра­тов. При этом нивелир устанавливают примерно посередине большо­го квадрата, а рейку последовательно размещают на всех вершинах и берут отсчеты. Отсчеты записывают непосредственно на схеме квад­ратов. Последовательно переставляя нивелир и рейки, нивелируют вершины всех квадратов. С каждой последующей станции нивелиру­ют две или более связующие точки предыдущего квадрата. Это позво­ляет помимо передачи отметки выполнять контроль измерений. Результаты измерений контролируют, сравнивая суммы а₁ + Ь₂ = а₂ +b₁, накрест лежащих отсчетов по общей стороне двух смежных квадра­тов. Расхождение между этими суммами не должно превышать 10 мм. Высоты вершин квадратов вычисляют как по связующим точкам, так и через горизонт прибора.

При нивелировании по параллельным линиям на участке съемки прокладывают один или несколько параллельных ма­гистральных ходов. В обе стороны от каждого хода разбивают пер­пендикулярные линии (поперечники). По ходам и поперечникам че­рез равные промежутки закрепляют пикетные точки через 40 м при съемке в масштабе 1 : 2000 и через 20 м - при съемке в масштабах 1: 1000 и 1 : 500. Вместе с разбивкой производят съемку ситуации. Высоты пикетных точек определяют геометрическим нивелированием.

Магистральные ходы можно прокладывать и п о х а р а к т е р­ н ы м линиям рельефа: водоразделам, тальвегам и др.

1.5. Фототопографическая съемка

Для больших территорий топографические карты и планы всех масштабов, в том числе и крупных, составляют преимущественно аэрофототопографическим методом, сущность которого заключается в следующем. С самолета или другого воздушного носителя с опре­деленной высоты, зависящей от масштаба съемки, местность фото­графируют автоматическим аэрофотоаппаратом (АФА) при почти вертикальной его оптической оси. В результате получают снимок местности, близкий к горизонтальному. Для того чтобы заснять всю необходимую площадь, делают несколько снимков, причем с пере­крытием - изображение на последующем снимке перекрывает изоб­ражение на предыдущем.

Крупномасштабная аэрофотосъемка выполняется в масштабе, который в 4 - 6 раз мельче масштаба создаваемого плана; при этом стремятся, чтобы отдельные населенные пункты, городские кварта­лы, предприятия по возможности располагались в пределах одного аэрофотоснимка. Продольное перекрытие снимков должно состав­лять около 60 %.

Для съемки применяют аэрофотоаппараты с высокими изобрази­тельными свойствами, минимальными геометрическими искажени­ями снимаемых объектов, размерами снимков 18х 18 и 23х23 см.

Лучшее время для выполнения аэрофотосъемки - ранняя весна или поздняя осень, когда нет листьев на деревьях (меньше тени, по­вышается качество дешифрирования), растительный покров имеет небольшую высоту или отсутствует (увеличивается точность изоб­ражения рельефа). На застроенной территории аэрофотосъемка может быть выполнена при сплошной облачности, когда тени меньше закры­вают сооружения. Иногда производят две аэрофотосъемки местности: первую - крупного масштаба с небольшой высоты (300...400 м) в пе­риод, когда влияние растительного покрова на точность высотных измерений незначительно и может быть обеспечено изображение ре­льефа с сечением через 0,5 м; вторую - более мелкого масштаба для составления фотопланов.

До проведения аэрофотосъемки выполняют маркирование пунктов геодезической основы, возможных опознавательных знаков, колодцев и камер подземных коммуникаций, а также других точек сооружений, координаты которых необходимо определить. Марки­ровочные знаки делают из недорогих, контрастных по отношению к местности, материалов и придают им форму квадрата, круга, креста с размерами не менее 0,2 мм на аэрофотоснимке.

Плановые опознавательные знаки обычно располагают по попе­речникам (в зоне поперечных перекрытий) через семь-восемь бази­сов. Высотные опознавательные знаки при сечении рельефа через 1 м проектируют через три-четыре базиса. При высоте сечения рельефа 0,5 м производят сплошную высотную привязку, обеспечивая каж­дую стереопару шестью опознавательными знаками.

Для привязки опознавательных знаков применяют геодезические методы, рекомендуемые для определения координат и высот опозна­вательных знаков (аналитические засечки, светодальномерную поли­гонометрию, триангуляционные и трилатерационные построения, теодолитные ходы; геометрическое и тригонометрическое нивелиро­вание; спутниковые определения).

Для уточнения некоторых характеристик ситуации и рельефа, например названий населенных пунктов и рек, этажности и матери­алов зданий, вида и средних размеров лесных насаждений, произво­дят полевое обследование - дешифрирование. На застроенных тер­риториях корректируют изображения оснований высоких сооруже­ний, а также координируют углы капитальных зданий и сооружений, центры колодцев, стрелочных переводов, измеряют габаритные раз­меры строений. При съемке водоемов определяют высоты уровня воды и глубины по поперечникам. Производится досъемка подзем­ных коммуникаций и других не изобразившихся на снимках объек­тов.

Топографический план по снимкам создают в основном с помо­щью цифровых фотограмметрических систем, позволяющих выпол­нять все процессы преобразования снимков, а также получать циф­ровые модели местности (рис. 6).

Для составления планов площадок и трасс в горной местности, а также при исполнительных съемках транспортных узлов, карьеров, надземных сооружений и других объектом применяют метод назем­ной стереофотограмметрии, при котором съемку производят специ­альными цифровыми камерами с базисов.

Базисы выбирают на возвышенных местах, чтобы с них можно было заснять всю территорию без «мертвых» пространств, разрывов, излишних перекрытий и получить на плане изображение наиболее удаленных предметов и контуров местности с требуемой точностью. По возможности базисы ориентируют параллельно общему направ­лению снимаемого участка, чтобы хорошо просматривались элемен­ты рельефа и ситуации. Как правило, на каждом базисе предусмат­ривают съемку с двух станций. Смежные стереопары снимают с пе­рекрытием 20...40%.

Рис. 6. Аэрофотографическое изображение местности (а) и составленный по нему план (б)

Для составления по стереопаре топографического плана необхо­димо знать длину базиса фотографирования и координаты (в плане и по высоте) нескольких опознавательных знаков на мест­ности. Стереопары обрабатывают для получения топографического плана так же, как и аэрофотоснимки, с помощью цифровых фото­грамметрических систем.