Маслов А.В., Гордеев А.В., Батраков Ю.Г. - Геодезия

Рис. 7.20. Определение превышения и горизонтального проложен˝ия по номограмме кипрегеля КН

ну, основную кривую s в точке k (перекрестие нитей) наводят на нулевой штрих отвесной рейки, отмечающий высоту кипрегел˝яi (ñì. ðèñ. 7.18, à; 7.20), а по кривой горизонтальных проложений s1 делают дальномерный отсчет ls (ñì. ðèñ. 7.20, á), который для получения горизонтального проложения умножают на коэффиц˝иент дальномера Ks = 100:

при этом вертикальная нить сетки должна проходить по середине рейки. Так номограммой решают задачу согласно формуле (2.33).˝ На рисунке 7.20, á ls = 45,0 см, поэтому s = 45,0 ì.

Дальномерный отсчет lh между основной кривой s и кривой

превышений h1, умноженный на коэффициент дальномера Kh = +10, записанный на этой кривой (см. рис. 7.20, á), дает превышение

Так номограммой решают задачу согласно формуле (7.22). На рисунке 7.20, á по кривой с коэффициентом Kh = +10 сделаем от- счет lh = +16,2 см, который соответствует значению угла наклона визирной оси ν = +2°04′. Угол наклона отсчитан по лимбу вертикального круга (на рис. 7.20 — шкала в нижней части поля зрения). С учетом коэффициента превышение равно h = +1,62 ì.

На рисунке 7.20, à при горизонтальной визирной оси, на что указывает отсчет по лимбу, равный нулю, ls = 45,0 ñì, à lh = 0, ïî-

этому s = 45,0 ì, à h = 0. При отрицательных отсчетах по лимбу от-

счеты lh проводят по кривой h1 с коэффициентом Kh = –10, превы-

шения получают отрицательными. По мере отклонения визирн˝ой

оси от горизонтальной линии отсчеты lh проводят по кривым h2

241

(ñì. ðèñ. 7.20, á) с коэффициентами Kh = +20 èëè Kh = –20, а при больших отклонениях в поле зрения трубы будут появляться˝ кривые с коэффициентами Kh = +100 è Kh = –100.

Если нулевой штрих рейки не виден в поле зрения трубы (закрыт всхолмлениями, растительностью или кроной дерева), т˝о от-

ñ÷åò ls для вычисления s по формуле (7.30) можно взять на любом видимом участке рейки, а превышение вычислить по формуле (7.5), измерив ν, i, υ.

Таким приемом пользуются для контроля получаемых превышений по формуле (7.31), чтобы убедиться, что МО = 0, а коэффициенты Ks è Kh соответствуют номинальным значениям.

7.14. СОСТАВЛЕНИЕ КÁ ЛЕК КОНТУРОВ И ВЫСОТ. КОНТРОЛЬ СЪЕМКИ

В процессе съемки ежедневно или, в крайнем случае, не реже чем через день результаты съемки переносят на кальки контуров и высот.

Кальку контуров составляют для того, чтобы избежать потер˝и

деталей съемки, искажений или неправильного наименовани˝я всех снятых объектов при вычерчивании планшета, а также н˝е

пропустить какой-либо объект. Путем копирования на просве˝т на кальку тушью наносят все элементы ситуации и рельефа, не выра-

жающиеся горизонталями (промоины, обрывы и т. п.). На кальке˝

записывают названия населенных пунктов, урочищ, рек, озер˝, посевов культур и др., числовые характеристики лесов, дорог, к˝урга-

íîâ, ÿì è ò. ä.

Если калька деформировалась, то копирование производят п˝о частям, в пределах отдельных квадратов координатной сетк˝и.

Кальку высот составляют для того, чтобы зафиксировать и легко разыскать все пункты геодезической и геометрической с˝етей, переходные точки, а также пикеты, высоты которых записаны˝ в

журнале, высоты урезов воды, точек у родников и пр.

Мензульную съемку контролируют систематически в процес˝се работы и по окончании съемки на планшете. Контроль осущес˝твляют в такой последовательности.

1.Устанавливают достаточность густоты пунктов геодезиче˝- ской и геометрической сетей, мензульных ходов и переходны˝х то- чек (по кальке высот).

2.Устанавливают правильность измерения углов наклона, вы˝-

числений превышений и высот пунктов геометрической сети˝, пе-

реходных точек и мензульных ходов.

3.Проверяют допустимость расхождений и невязок в превыше˝- ниях, правильность увязки превышений и вычисления высот.

4.Просматривают качество вычерчивания плана в карандаше ˝и

проверяют его читаемость.

242

5.Проверяют правильность ведения журнала топографическо˝й

съемки и ка′лек контуров и высот, наличие на всех объектах условных обозначений, высот урезов воды, необходимых надписей,˝ согласованность номеров, названий и высот соответствующих˝ точек

âполевом журнале и на кальке высот.

6.Проверяют сходимость контуров ситуации и горизонталей по рамкам между смежными планшетами. Для этого проверяющий должен иметь выкопировки по рамкам смежных планшетов˝, на которых ситуацию и горизонтали наносят не менее чем на˝ 2 см

внутрь планшета, а пункты геодезической и геометрической˝ сетей, мензульных ходов и переходных точек — не менее чем н˝а 5 см внутрь планшета.

Расхождения в положении общих пунктов геометрической сети и мензульных ходов на смежных планшетах не должны пр˝е- вышать 0,4 мм на плане. Расхождения контуров ситуации по

рамкам не должны превышать 0,7 мм для ясно выраженных и

2 мм — для неясно выраженных контуров. Около рамки смежны˝х планшетов допускаются расхождения горизонталей, привед˝енные в таблице 7.1.

7.1. Допуски расхождений горизонталей

7. Проверяют в натуре правильность построения геометричес-

кой сети, определения положения переходных точек, съемки ˝ситуации и рельефа. Поверку осуществляют путем постановки м˝ензулы на точку, определяемую обратной засечкой, или на точк˝и геодезической сети, с которых визируют на видимые пункты ˝гео-

метрической сети, точки ситуации, и поверяют их высоты.

Помимо поверок при помощи рейки приближенно изображение рельефа можно поверять путем наблюдения на основания˝ предметов, на видимые углы контуров ситуации.

Допустимые расхождения в положении ситуации при проверк˝е в натуре принимают для ясно выраженных контуров 0,7 мм на плане, а для неясно выраженных — 2 мм. Допустимое значени˝е отклонения высоты контрольного пикета от его высоты, опреде˝лен-

ной по горизонталям, устанавливают в зависимости от масшт˝аба

плана и принятой высоты сечения рельефа соответствующим˝и инструкциями.

243

Кроме поверок, связанных с измерениями на местности, обяз˝а-

тельно осматривают результаты съемки путем объезда или о˝бхода снятого участка с планшетом в руках. При этом поверяют пол˝ноту съемки, подобие фигур на планшете действительным очертан˝иям объектов местности, правильность обозначения их условны˝ми

знаками и т. д. В сомнительных случаях проводят контрольн˝ые измерения.

Все результаты полевой поверки записывают в журнал топог˝рафической съемки, а контрольные станции, проверенные конту˝ры

ситуации, контрольные пикеты и их высоты — на кальки конт˝уров

и высот красной тушью.

Для землеустройства и земельного кадастра мензульную съ˝емку в масштабах 1:5000 и мельче проводят редко. Ее заменила аэрофотосъемка. В м˝асштабах 1:500

èкрупнее ее стала заменять тахеометрическая съемка, особ˝енно при внедрении в производство электронных тахеометров, позволяющих авт˝оматизировать процесс съемки, создавать банки данных, цифровые модели мест˝ности и планы при помощи графопостроителей. Но мензульная съемка не потеря˝ла своего значения

èдо сих пор. Работа с мензулой приучает исполнителя изуча˝ть местность и грамотно пользоваться планами и картами, на которых изображе˝н рельеф горизонталями. Землеустроитель, проработавший ряд лет с мензулой˝, всегда хорошо чи- тает карту, план и правильно использует их при составлени˝и землеустроительных проектов.

Контрольные вопросы и задания

1. Каково отличие мензульной съемки от теодолитной (по техн˝ологии измерения горизонтальных углов и составлению плана)? 2. Какие усл˝овия для поверок кипрегеля формулируются точно так же, как и для поверок те˝одолита? 3. Как установить мензулу в рабочее положение? 4. Напишите общую фор˝мулу для вычисления превышения в тригонометрическом нивелировании, на˝зовите каждую из величин, входящих в эту формулу, и покажите их на рисунке. 5. В˝ чем сущность работы номограмм кипрегеля КН? 6. Что является съемочным ге˝одезическим обоснованием мензульной съемки? 7. Как изготовляют планшет дл˝я проведения мензульной съемки? 8. Что называют прямой и боковой засечками на мензульном планшете, на скольких станциях и в каких точках устана˝вливают мензулу? 9. В чем отличие прямой засечки от боковой? 10. В чем сущность построения геометрически сети? 11. Что называют переходной точкой, какими ˝способами определяют ее положение в плане и по высоте и каким целям она сл˝ужит? 12. Что называют обратной засечкой (задачей Потенота), чем она отлич˝ается от прямой и боковой засечек по числу станций и их расположению на точ˝ках? 13. В чем геометрическая сущность решения задачи Потенота, какие изме˝рения выполняют на местности и как ими пользуются при решении задачи? 14. Какой˝ способ главным образом применяют при мензульной съемке ситуации и релье˝фа и в чем он состоит? 15. По каким формулам вычисляют превышения между станцие˝й и пикетами? 16. Чем вызвано требование изображать рельеф горизонталям˝и непосредственно в поле? 17. Для чего составляют кальки контуров и высот? 18. В чем с˝остоят контроль и приемка работ при мензульной съемке?

244

à ë à â à 8

ТАХЕОМЕТРИЧЕСКАЯ СЪЕМКА

∙

8.1. СУЩНОСТЬ ТАХЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ. ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИБОРЫ

Тахеометрическая съемка — один из видов наземной топог˝ра-

фической съемки, осуществляемой с помощью теодолитов или˝ специальных приборов — тахеометров.

«Тахеометрия» — греческое слово, означает «быстрое изм˝ере-

ние». Быстрота измерения достигается тем, что положение с˝нимаемой точки в плане и по высоте определяют полярным способ˝ом при одном наведении зрительной трубы тахеометра на рейку˝, по-

лучая расстояние (по дальномеру) от тахеометра до рейки, н˝аправляющий горизонтальный угол на рейку и вертикальный угол (˝угол

наклона, зенитное расстояние1) или превышение снимаемой точ-

ки над станцией тахеометра.

Тахеометрическая съемка отличается от теодолитной тем, ч˝то

кроме ситуации производят съемку рельефа местности, а от ˝мензульной съемки тем, что план местности составляют не в поле, а в камеральных условиях по обработанному журналу съемки и а˝бри-

ñàì.

Тахеометрическую съемку можно выполнять при погоде, неблагоприятной для мензульной съемки, а применяемые прибо˝ры

более портативны и позволяют выполнить полевую работу в более короткий срок. Кроме того, план тахеометрической съемки м˝ожет быть составлен в более короткий срок, так как камеральные˝ работы может выполнять другой исполнитель, выполняя части пол˝е-

вых измерений по съемке; процесс съемки и составления пла˝на

или цифровой модели местности (ЦММ) лучше автоматизирует˝ся

на базе ЭВМ и графопостроителя.

Трудности тахеометрической съемки состоят в правильнос˝ти

выбора снимаемых точек и пикетов для изображения рельефа˝ го-

ризонталями и в достаточном количестве, чтобы составител˝ь плана в камеральных условиях, не видя местности, не допустил п˝ропусков, искажений контуров и горизонталей и изобразил их ˝с не-

обходимой точностью и детальностью. Эти трудности, особен˝но в

1Зенитным расстоянием называют угол, отсчитываемый от зенитного направления отвесной линии до наклонного расстояния, т. е. допол˝няющий угол наклона до 90°.

245

условиях равнинной местности с малыми, часто изменяющими˝ся

уклонами, преодолевают набором большего числа снимаемых˝ то- чек, чем при мензульной съемке, и глазомерным проведением˝ горизонталей в абрисах съемки трудных мест. Причем необходи˝м полевой контроль составленного плана, досъемка и новая съ˝емка

в местах, где обнаружены грубые ошибки.

Тахеометрическую съемку применяют для создания планов и˝ли

ЦММ небольших участков в крупном масштабе при проведении˝ земельного или городского кадастра, для планировки сельс˝ких на-

селенных пунктов, проектирования отводов земель, мелиора˝тив-

ных и противоэрозионных мероприятий, трассирования лине˝й- ных сооружений и др.

Съемочным обоснованием тахеометрической съемки являютс˝я

тахеометрические ходы, опирающиеся на пункты сетей сгуще˝ния.

Съемку ситуации и рельефа проводят одновременно с пролож˝ением тахеометрических ходов, так же как теодолитную съемку ˝ситуа-

ции проводят одновременно с проложением теодолитных ход˝ов. Однако при работе с тахеометрами, позволяющими измерять р˝ас-

стояния в ходах по нитяному дальномеру, длину тахеометрич˝еских ходов ограничивают в соответствии с инструкцией. Поэтому в

съемочное обоснование тахеометрической съемки входит п˝остроение сетей триангуляции, полигонометрии, теодолитных ходо˝в,

обеспечивающей территорию съемки геодезическими пункта˝ми нужной густоты.

Приборами для тахеометрической съемки служат номограм-

мные тахеометры 2ТН и Дальта 010В со специальными рейками и электронные тахеометры.

8.2. НОМОГРАММНЫЕ ТАХЕОМЕТРЫ

Номограммный тахеометр 2ТН (рис. 8.1). Представляет собой совокупность теодолита 2Т5К, предназначенного для измерен˝ия горизонтальных углов и углов наклона, и номограммного дал˝ьно- мера-высотомера, с помощью которого определяют горизонта˝льные проложения и превышения. Роль уровня при вертикальном˝ круге выполняет оптический компенсатор, автоматически у˝ста-

навливающий отсчетный штрих в исходное положение. Зрител˝ь-

ная труба дает прямое изображение предметов. Номограммны˝й

круг установлен неподвижно на одной оси с горизонтальной˝ осью

вращения зрительной трубы, и кривые номограммы (рис. 8.2) вид˝- ны в поле зрения зрительной трубы, как и у кипрегеля КН, тол˝ько

при левом положении вертикального круга. При измерении го˝- ризонтальных проложений и превышений начальную кривую Î наводят на нулевой штрих рейки, находящийся от пятки рейк˝и на расстоянии, равном высоте тахеометра, и, снимая отсчет по р˝ейке против кривой S с коэффициентом дальномера, равным 100, по-

246

Рис. 8.1. Номограммный тахеометр 2ТН:

1 — зрительная труба; 2 — кремальера; 3, 6 — закрепительные устройства; 4 — наводящий винт зрительной трубы; 5 — окулярная часть центрира; 7 — наводящий винт алидады горизонтального круга; 8 — закрепительный винт подставки; 9 — подъемный винт подставки; 10 — подставка; 11 — цилиндрический уровень; 12 — юстировочный винт цилиндрического уровня; 13 — окуляр зрительной трубы; 14 — окуляр отсчетного микроскопа; 15 — коллиматорный визир; 16 — зеркало подсветки; 17 — рукоятка перекрытия вертикального круга; 18 — рукоятка

поворота горизонтального круга; 19 — окошко круга-искателя; 20 — круглый уровень

лучают горизонтальное проложение. На рисунке 8.2 оно равно˝

32 м. Превышения получают, беря отсчеты против наклонных кривых с коэффициентами дальномера 10, 20, 50 и 100, появляющихся в поле зрения зрительной трубы в зависимости от зна˝чения углов наклона визирной оси. При отрицательных значениях п˝ревышений коэффициент обозначен знаком «минус». Согласно р˝и- сунку 8.2 превышение равно +2,4 м. Два коротких горизонтальных˝ штриха в правой части поля зрения зрительной трубы предст˝авля-

ют собой нитяной дальномер с коэффициентом 2001. Горизон-

тальные проложения и превышения вычисляют по формулам (7.30) и (7.31).

Горизонтальные углы и углы наклона тахеометром 2ТН измеряют при обоих положениях вертикального круга, пользуясь˝ от-

счетным микроскопом 14 (см. рис. 8.1), поле зрения которого по-

1Для повышения точности и контроля измерения горизонталь˝ных проложений линий в тахеометрических ходах целесообразно было бы˝ эти штрихи нанести в соответствии с коэффициентом дальномера, равным 100.

247

казано на рисунке 8.3 (отсчет по лимбу горизонтального круг˝а 125°05,4′, а по лимбу вертикального круга — 0°34,6′).Тахеометр имеет круг-искатель 19 (см. рис. 8.1), с помощью которого можно

изменять положение горизонтального круга при смене учас˝тков лимба между приемами, а также ориентировать лимб в заданн˝ом направлении, устанавливая начальный (нулевой) отсчет. Лим˝б

вертикального круга имеет секторную оцифровку от 0 до 75° и ˝от 0 до –75°, что позволяет отсчитывать по лимбу с учетом знака у˝гол наклона. У тахеометра 2ТН отсчеты по лимбу вертикального к˝руга

имеют противоположные знаки и знак угла наклона соответс˝твует действительному только при круге лево (вряд ли в этом отно˝шении тахеометр 2ТН конкурирует с кипрегелем КН). Поэтому угл˝ы наклона вычисляют по формулам:

ÌÎ = (Ï + Ë)/2; ν = (Ë – Ï)/2; ν = Ë – ÌÎ.

Ï ð è ì å ð: Ë = 10°15,0′; Ï = –10°15,4′;

ν = 10°15,0′ – (–0,2′) = +10°15,2′.

Оптический центрир встроен в алидадную часть тахеометра˝. На противоположной центриру стороне, под зеркалом подсветк˝и, находится рукоятка 17 (см. рис. 8.1), вращением которой можно закрыть верхнюю половину поля зрения отсчетного микроскоп˝а

(см. рис. 8.3), когда углы наклона измерять не требуется. Это ис˝-

ключает возможность случайного отсчета при измерении го˝ризонтального угла.

Тахеометр 2ТН может быть укомплектован картографическим˝ столиком, с помощью которого можно выполнять крупномасштабные топографические съемки непосредственно в полевы˝х усло-

248

виях по аналогии с мензульной съемкой. Тахеометр имеет ст˝ыко-

вочное устройство — подставку для соединения алидады с˝ планшетом картографического столика.

Âкомплект тахеометра входят две складные рейки с уровням˝и

èподставками для регулирования нулевой высоты. Выдвигая˝ под-

ставку, устанавливают нулевой отсчет рейки на высоте тахе˝ометра, исключая этим необходимость введения в измеренное превы˝ше-

ние поправки за разновысотность тахеометра и рейки.

Тахеометр 2ТН характеризуется следующими основными тех-

ническими данными: средняя квадратическая погрешность и˝зме-

рения горизонтального угла и угла наклона 6²; средняя квадрати- ческая погрешность измерения расстояния по номограммны˝м кривым 15 см на 100 м; средняя квадратическая погрешность из˝-

мерения превышения 3, 5, 10 и 15 см на 100 м для коэффициентов

дальномера-высотомера 10, 20, 50 и 100 соответственно; диапазон действия компенсатора вертикального круга 4¢, погрешность установки компенсатора 2².

Номограммный тахеометр Дальта 010В (б. ГДР) (рис. 8.4). По назначению, устройству и точности измерений он в основном˝

аналогичен тахеометру 2ТН. Зрительная труба его имеет уровень, по-

зволяющий выполнять техническое

нивелирование.

Âкомплект тахеометра входит

249

место нуля, а место горизонта МГ, пользуясь формулами:

ÌÃ = (Ï + Ë – 180°)/2; ν = (Ï – Ë – 180°)/2; ν = ÌÃ – Ë; ν = Ï – ÌÃ – 180°.

Ï ð è ì å ð: Ë = 79°43,1′; Ï = 280°14,1′.

ÌÃ = (280°14,1′ + 79,43,1′ – 180°)/2 = 89°58,6′; ν = (280°14,1′ – 79°43,1′ – 180°)/2 = = +10°15,5′; ν = 89°58,6′ – 79°43,1′ = + 10°15,5′; ν = 280°14,1′ – 89°58,6′ – 180° =

=+10°15,5′.

Ñтахеометром может быть применен картографический стол˝ик Карти-250.

8.3. СЪЕМОЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТАХЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ. ТАХЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХОДЫ

Перед тахеометрической съемкой на основе существующей

геодезической сети строят съемочную сеть до густоты пунк˝тов,

обеспечивающей проложение на территории съемки тахеоме˝три- ческих ходов с соблюдением технических требований инстр˝укции,

приведенных ниже.

До начала полевых работ на имеющихся топографических кар˝-

тах составляют проект тахеометрических ходов. В процессе˝ реког-

носцировки проект ходов уточняют в натуре и точки хода за˝крепляют кольями, металлическими костылями, отрезками труб ил˝и

другими знаками. При необходимости обеспечения сохранно˝сти

пунктов на несколько лет (при восстановлении и установле˝нии границ землепользований) их закрепляют более надежными з˝на-

êàìè.

Горизонтальные углы и углы наклона в ходах измеряют при двух положениях вертикального круга; стороны ходов измер˝яют

номограммным дальномером в прямом и обратном направлени˝ях

3...6 приемами в зависимости от условий измерений. При высоте˝ сечения рельефа 0,5 м высоты точек ходов определяют технич˝е- ским нивелированием, пользуясь уровнем зрительной трубы˝. Образец записей в полевом журнале при тахеометрической съе˝мке, выполненной тахеометром Дальта 010В, для плана масштаба 1:2000 с высотой сечения рельефа 1 м приведен в таблице 8.1.

250