- •§ 1. Задачи геодезии
- •§ 3. Краткие сведения об истории геодезии
- •§ 4. Организационные формы геодезической службы СССР
- •§ 5. Сведения о фигуре Земли
- •§ 6. Системы координат, применяемые в геодезии
- •§ 7. Учет кривизны земной поверхности при измерении горизонтальных расстояний и высот
- •§ 9. Истинные азимуты и дирекционные углы
- •§ 10. Магнитные азимуты
- •§ 12. Масштабы
- •§ 13. Номенклатура топографических планов и карт
- •§ 14. Рельеф местности и его изображение на топографических картах и планах
- •§ 15. Определение крутизны скатов. Масштаб заложений
- •§ 16. Условные знаки топографических карт
- •§ 19. Краткие сведения о перечерчивании карт и планов
- •§ 20. Классификация ошибок измерений. Свойства случайных ошибок
- •§ 21. Принцип арифметической средины
- •§ 22. Средняя квадратическая и предельная ошибки одного измерения. Средняя квадратическая ошибка арифметической средины
- •§ 23. Формула Бесселя для средней квадратической ошибки
- •§ 24. Средняя квадратическая ошибка функций измеренных величин
- •§ 25. Понятие о двойных измерениях
- •§ 26. Неравноточные измерения
- •§ 28. Вводные сведения
- •§ 29. Методы построения геодезических сетей
- •§ 30. Основные положения и принципы развития геодезических сетей
- •§ 31. Общие сведения о точности геодезических измерений
- •§ 32. Формулы для вычислений основных геодезических задач. Прямая и обратная геодезические задачи
- •§ 33. Оценка точности геодезических построений
- •§ 34. Общие сведения. Схема измерения горизонтального угла
- •§ 35. Зрительная труба
- •§ 36. Уровни, их устройство
- •§ 37. Отсчетные приспособления
- •§ 38. Типы теодолитов
- •§ 39. Инструментальные погрешности
- •§ 40. Поверки и юстировка теодолита
- •§ 41. О влиянии неправильной установки вертикальной оси инструмента на измеряемые направления и углы
- •§ 43. Измерение горизонтальных углов
- •§ 44. Точность измерения горизонтальных углов
- •§ 45. Измерение вертикальных углов
- •§ 46. Общие сведения. Подготовка линий к измерению
- •§ 47. Приборы для непосредственного измерения линий; компарирование мерных приборов
- •§ 48. Измерение линий стальной штриховой лентой. Эклиметр
- •§ 49. Вычисление длины линий
- •§ 50. Точность измерения расстояний стальной лентой
- •§ 51. Оптические дальномеры. Общие сведения
- •§ 54. Способы геометрического нивелирования
- •§ 55. Нивелирные знаки
- •§ 57. Поверки и юстировка нивелиров
- •§ 58. Основные источники ошибок нивелирования
- •§ 59. Нивелирование IV класса
- •§ 60. Техническое нивелирование
- •§ 61. Основные сведения о нивелировании III класса
- •§ 62. Влияние кривизны Земли и рефракции на результаты нивелирования
- •§ 63. Тригонометрическое нивелирование
- •§ 65. Общие сведения
- •§ 66. Схема построения государственной плановой геодезической сети в СССР
- •§ 67. Схема построения государственной высотной (нивелирной) геодезической сети
- •§ 71. Общие сведения
- •§ 72. Теодолитные ходы
- •§ 73. Аналитические сети
- •§ 74. Ходы высотного съемочного обоснования
- •§ 75. Виды съемок и некоторые сведения об их выполнении
- •§ 77. Способы съемки ситуации. Съемка рельефа
- •§ 79. Журнал измерений. Абрис
- •§ 80. Вспомогательные инструменты, применяемые при производстве съемки
- •§ 81. Вычисление координат вершин полигона, построение координатной сетки и накладка точек
- •§ 82. Построение на плане ситуации. Оформление плана
- •§ 83. Особенности съемки застроенной территории
- •§ 84. Сущность тахеометрической съемки. Инструменты
- •§ 87. Производство тахеометрической съемки
- •§ 88. Кроки. Тахеометрический журнал
- •§ 90. О точности плана тахеометрической съемки
- •§ 91. Нивелирование поверхности
- •§ 92. Сущность мензульной съемки. Инструменты
- •§ 93. Поверки мензульного комплекта
- •§ 94. Подготовка планшета
- •§ 95. Установка мензулы на станции
- •§ 96. Прямая и обратная мензульные засечки
- •§ 97. Плановое и высотное обоснование мензульной съемки
- •§ 98. Съемка ситуации и рельефа
- •§ 99. Общие сведения
- •§ 100. Аэрофототопографическая съемка
- •§ 102. Основные сведения о применении фотограмметрических методов при изысканиях, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений
- •§ 103. Общие сведения. Виды и задачи инженерно-геодезических изысканий
- •§ 104. О масштабах и видах топографических съемок, выполняемых при изысканиях
- •§ 105. Геодезические работы при изысканиях сооружений линейного типа
- •§ 106. Проектирование оси сооружения линейного типа
- •§ 107. Расчет и разбивка горизонтальных кривых
- •§ 108. Расчет вертикальных кривых
- •§ 109. Некоторые сведения о вертикальной планировке
- •§ 110. Подготовка к перенесению объектов генерального плана на местность
- •§ 111. Оси инженерных сооружений и их привязка к опорным пунктам
- •§ 112. Строительные допуски и геодезическая основа разбивочных работ
- •§ 113. Строительная координатная сетка
- •§ 114. Основные элементы разбивочных работ
- •§ 115. Разбивка основных точек сооружений
- •§ 117. Передача осей и отметок по вертикали
- •§ 118. Разбивки при устройстве сборных фундаментов
- •§ 119. Геодезические разбивки при монтаже колонн
- •§ 120. Разбивочные работы при монтаже балок
- •§ 121. Особенности подготовки фундаментов под стальные колонны
- •§ 122. Разбивочные работы при монтаже технологического оборудования
- •§ 123. Исполнительные съемки
- •§ 124. Съемка инженерных подземных коммуникаций индукционными методами
- •§ 126. Виды и причины смещений и деформаций сооружений
- •§ 127. Цель и содержание работы по наблюдению за смещением и деформациями сооружений
- •§ 128. Наблюдения за осадками сооружений
- •§ 129. Наблюдение за креном сооружений
- •§ 130. Изучение деформаций сооружений
- •§ 131. Общие сведения. Элементарная теория гироскопа
- •§ 132. Суточное вращение Земли и определение «полезной составляющей» этого вращения
- •§ 134. Общие сведения
- •§ 135. Элементы теории подвесных мерных приборов
- •§ 137. Принципиальная схема светодальномера с синхронной демодуляцией светового потока
- •§ 141. Методы точных угловых измерений
- •§ 142. Особенности точных угловых измерений при инженерно-геодезических работах
- •§ 143. Общие сведения
- •§ 145. Рейки для точного нивелирования
- •§ 146. Источники ошибок и методика точного нивелирования
- •§ 147. Элементы теории геометрического нивелирования
- •§ 151. Специальные геодезические устройства и инструменты, применяемые при монтаже оборудования
- •§ 152. Специальные геодезические приборы, применяемые при наблюдениях за деформациями инженерных сооружений
- •§ 153. Лучевые геометрические приборы и их применение
- •§ 154. Лучевые интерференционные приборы и их применение
- •§ 155. Общие сведения. Масштабы топографических съемок для строительства ГЭС
- •§ 157. Геодезические работы при гидрологических изысканиях
- •§ 158. Назначение продольного профиля реки и его точность
трольными точками) и точками левых концов базисов фотографирования. Такой планшет укладывается на стол координатографа 4,
Для каждой стереопары должна быть известна величина базиса съемки, которая устанавливается на приборе на соответствующей шкале.
Измерительная марка движениями штурвалов 7, 2 и 3 совмещается с измеряемой точкой стереоскопической модели, а карандаш координатографа фиксирует ее положение на планшете. Отметка точки отсчитывается со счетчика высот и подписывается около нее. Если же перемещать марку штурвалами 1 и 2 по стереомодели на какой-то одной и той же высоте, то карандаш будет вычерчивать на планшете соответствующую горизонталь.
Контролируется рисовка по контрольным геодезическим точкам, расположенным равномерно по всему участку и изобразившимся на фотоснимках.
§ 102. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРИМЕНЕНИИ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ, СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Фотограмметрические методы за последние годы находят все возрастающее применение в различных видах инженерных изысканий, при строительстве и эксплуатации сооружений.
Методы фотограмметрии изменили характер натурных съемок и измерений. Они ускоряют проектно-изыскательские работы и повышают качество контрольных наблюдений, выполняемых в процессе строительномонтажных работ и эксплуатации инженерных сооружений.
В г р а ж д а н с к о м и п р о м ы ш л е н н о м с т р о и т е л ь - с т в е используются топографические планы масштабов 1 : 10 ООО—
1 : 500, составленные преимущественно по материалам аэрофотосъемки. Эти планы служат для составления проектов детальной планировки и застройки инженерных сооружений, составления генплана и рабочих чертежей, решения задач вертикальной планировки, проектирования подземных коммуникаций и т. п.
При изыскании и проектировании в горных районах применяется наземная фототеодолитная съемка. При наличии «мертвых пространств» фототеодолитная съемка сочетается с аэрофотосъемкой.
Испытания инженерных сооружений и наблюдения за их деформацией успешно могут быть выполнены фотограмметрическими методами, дающими более полную картину деформации исследуемого сооружения, чем геодезические. Полевые работы и камеральные измерения производятся сравнительно быстро, с контролем полученных результатов. Они заключаются в определении и сравнении пространственных координат точек инженерного сооружения до и после ожидаемой деформации. Достоинство метода — возможность определения деформации любого количества точек сооружения.
Фотографирование производят с концов базиса и по результатам измерения стереопар, полученных через определенный промежуток времени, определяют перемещение ДХ, ДУ, А2 замаркированных точек сооружения по трем осям.
15 Заказ 495
Величину базиса фотографирования берут максимальную — четвертую часть расстояния от фотокамеры до исследуемого объекта.
Для повышения точности определения деформаций необходимо сохранять элементы ориентирования, а измерения производить по специальным маркам, укрепленным перед фотографированием на сооружении. Фототеодолит при съемке устанавливается в одном и том же положении на бетонном монолите.
За положением центра монолита следует вести периодический контроль в плане и по высоте от других опорных точек. Для определения поправок за нарушение элементов внешнего ориентирования на местности определяют 2—3 контрольных пункта.
Точность определения деформаций повышается с уменьшением отстояния У, но при малых расстояниях необходимо учитывать возможность появления нерезкости изображения. По данным экспериментальных работ точность определения деформаций характеризуется следующими
значениями (при |
У — 10 м) : тАх = |
тД 2 = ±0,6 мм, а |
= |
±2,5 мм. |
Если деформация модели происходит сравнительно быстро, может |
||||
быть применен |
способ двукратного |
фотографирования |
одной |
камерой |
на одну пластинку или одновременная съемка двумя спаренными фототеодолитами.
Повышение точности измерения деформаций возможно путем повышения разрешающей способности фотоматериалов, применения фототеодолитов с большим фокусным расстоянием, а также высокоточных стереокомпараторов.
Стереофотограмметрические методы весьма эффективно используются для подсчета объемов земляных, скальных и других работ, выполняемых на строительных площадках. Объект (котлован, карьер, планируемые площадки и т. п.) периодически фотографируется с постоянно закрепленных на местности точек базиса. По изменениям координат точек снимков, происшедшим вследствие изменения рельефа, определяют объемы выполненных работ за период времени между двумя фотографированиями.
Точность аналитического метода подсчета объемов по результатам измерения стереопар наземных снимков выше геодезических методов (ошибка не более 2—3%), а затраты времени меньше в 2—4 раза.
Стереофотограмметрическая съемка весьма эффективно применяется при изучении форм и размеров зданий, памятников и других архитектурных сооружений, так как непосредственные промеры весьма трудоемки, зачастую требуют возведения специальных лесов и помостов.
Для обмера инженерного сооружения используются снимки, полученные фототеодолитом с небольших расстояний (масштабы 1 : 100—1 : 200) и с коротких базисов. В тех случаях, когда объект не помещается полностью на одной стереопаре, фотографирование производят с нескольких базисов. Высокие сооружения фотографируют при наклонных положениях оптических осей фотокамеры к горизонту.
Снимки обрабатываются на стереокомпараторе, стереоавтографе или стереопланиграфе. В процессе их обработки получают пространственные координаты точек сооружения или план-чертеж объекта в крупном масштабе (1 : 100—1 : 50).
Точность определения координат точек сооружения зависит от величины базиса фотографирования, отстояния, фокусного расстояния фото-
камеры и от точности измерений по снимкам |
координат тх1 тг |
и параллаксов тр. |
|
Производительность труда при фотограмметрических методах обмеров |
|
в несколько раз выше, чем при натурных обмерах. |
с т р о и т е л ь с т в е |
П р и г о р о д с к о м и п о с е л к о в о м |
аэрофотосъемка и фотограмметрические методы используются для составления графических планов, фотосхем и фотопланов на застроенные и незастроенные части городских земель. Обычно аэрофотосъемка выполняется
к= 350—500 мм
и/к = 70—100 мм.
Врезультате применения этих методов повышается производительность труда и качество работ, значительная часть трудоемких и дорого-
стоящих полевых работ заменяется камеральными, влияние сезонности сводится к минимуму.двумя
Фотосхемы и фотопланы дают проектировщику наглядное и полное представление о территории города, внутриквартальной застройке и ее состоянии, лесопарковых зонах, гидрографии и т. д. Метод обновления карт с помощью аэрофотосъемки позволяет наиболее оперативно вносить в существующие планы и фотопланы изменения в облике города или поселка.
Сфера применения фототопографических съемок застроенных городских территорий в масштабах 1 : 2000 и 1 : 5000 продолжает расширяться. На очереди стоит разработка методов картографирования городов с использованием материалов фотосъемок в более крупных масштабах — 1 : 500-1 : 1000.
Наиболее важным и трудоемким этапом в комплексе фотограмметрических работ по созданию планов является дешифрирование аэроснимков. Особое значение дешифрирование приобретает при аэрофотосъемке городов и поселков.
Топографическое дешифрирование заключается не только в отображении того или иного контура на аэроснимке, но и в составлении к отдельным контурам характеристик и наименований (материал сооружений,, этажность зданий и их назначение, порода и возраст леса и насаждений и др.).
Различные исследовательские, инженерно-изыскательские и другие работы требуют отображения на аэроснимке целого ряда специальных объектов, характерных только для данного вида работ и не отображающихся на топографических планах (например, дешифрирование для съемки воздушных сетей и подземных коммуникаций).
В практике работ применяется как полевое, так и камеральное дешифрирование. В качестве необходимого оборудования при камеральном дешифрировании используют лупы и зеркально-линзовые стереоскопы. Ошибки в нанесении контуров на фотоплан при дешифрировании не должны превышать 0,3 мм. Для составления крупномасштабных фотопланов на застроенные территории целесообразно применять комплексное дешифрирование, заключающееся в предварительном камеральном депшфрировании подготовленных фотопланов с последующим полевьш обследованием.
Стереоскопическая рисовка рельефа при составлении планов городов в масштабах 1 : 2000—1 : 5000 выполняется на топографических стереометрах СТД-2 на контактных отпечатках, наклеенных на стекло. Горизонтали переносятся на фотоплан с помощью зеркально-линзового стереоскопа специальной конструкции. При рисовке рельефа на универсальных приборах СПР и СД горизонтали вычерчиваются непосредственно на репродукциях с фотопланов.
Точность изображения рельефа в равнинных и всхолмленных районах на планах масштаба 1 : 2000 характеризуется средней квадратической
ошибкой тн |
= ± 0,22 ч- 0,32 м. |
|
|
Применение аэрофототопографического метода для съемки городов |
|||
дает наибольший эффект при сложной застройке. |
г и д р о т е х - |
||
П р и и з ы с к а н и я х и с т р о и т е л ь с т в е |
|||
н и ч е с к и х |
с о о р у ж е н и й |
фотограмметрические |
методы дают |
возможность очень быстро получить промежуточную продукцшо (аэроснимки, фотосхемы), необходимую при проектировании гидростанций.
В результате стереоскопического просмотра аэроснимков изучаются топографические условия при выборе створа плотин гидроузлов, устанавливаются геологические особенности участков сооружений и т. д.
Увеличенные аэроснимки и фотосхемы'используются также при решении различных проектных задач по водохранилищам, для обследования
населенных |
пунктов, проектирования |
лесосводки |
из зоны затопления |
и г. д. |
гидроузлов выполняются |
в масштабах |
1 : 5000—1 : 10 000, |
Съемки |
а водохранилища — в масштабе 1 : 25 000. Для обработки аэроснимков используется как дифференцированный метод, так и универсальный.
Для составления дежурных карт два-три раза в течение года производится аэрофотосъемка в масштабе 1 : 2500—1 : 3000. При очень быстрых темпах строптельства ГЭС возможно учащение чередования аэрозалетов.
Особое значение имеет аэрофотосъемка в момент перекрытия русла реки. Аэроснимки и фотосхемы способствуют лучшей организации работ по разбору перемычек и определению оптимального момента начала перекрытия.
Направления и скорости течения водного потока, динамика ледохода устанавливаются по материалам многократной аэрофотосъемки русла. Выполнив синхронную аэросъемку с двух самолетов или с одного, несущего аэрофотоаппараты в крыльях, можно определить глубину водоема, а также некоторые параметры волн, как, например, высоту, длину, уклоны, скорость распространения и др.
Впромерных работах на створах для определения положения катера
вмомент измерения глубин используется специальная фотокамера АФА-ИМ, которая фиксирует на пленку замаркированные на берегу точки. При последующей фотограмметрической обработке результатов фотосъемок решается многократная обратная засечка и на планшете с помощью специального прибора — протрактора, получают местоположение катера на створной линии.
При изысканиях и проектировании применяют также и наземную фототеодолитную съемку как для получения топографических планов гидроузлов, так и при решении ряда инженерных задач (определение
направления и скорости потока в проране, оползневых явлений на участке, определение ударной силы волн, движения наносов и др.)*
Большой интерес представляет наземная стереофотограмметрическая съемка для исследования гидравлики моделей гидротехнических сооружений. В результате обработки синхронных фотоснимков получают планы рельефной поверхности потока, скорости и траектории движения поверхностных струй при обтекании потоком моделей исследуемых плотин. Точность определения высот точек поверхности водного потока довольно высокая (0,3—0,5 мм), что значительно превосходит современные требования моделирования.
При топографических изысканиях под площадки гидроузлов применение наземной фототеодолитной съемки эффективно в горных районах.
Фотограмметрические методы в период строительства ГЭС могут быть успешно применены для подсчета объемов земляных и скальных работ в котлованах, карьерах, шлюзах, на врезках под плотину, при контроле зачистки дна котлована, отсыпки земляных плотин и бетонировании откосов каналов, проверке вертикальности опор и мачт, определении деформаций отдельных блоков и секций сооружений и др.
В и з ы с к а н и я х и с т р о и т е л ь с т в е и н ж е н е р н ы х с о о р у ж е н и й л и н е й н о г о т и п а применение фотограмметрии сокращает сроки проектирования железных и автомобильных дорог, линий электропередач и связи, трубопроводов и т. д. и повышает качество проекта.
Основным методом создания изыскательских планов на указанные объекты является аэрофотосъемка, которая выполняется в масштабах 1 : 2000—1 : 30 000. Высотная привязка аэроснимков производится методом аэронивелирования, а плановая — графической фототриангуляцией с использованием показаний радиовысотомера и статоскопа.
Большое распространение при изысканиях получили фотосхемы и стереофотосхемы; последние позволяют получить стереоэффект в пределах целого маршрута.
Стереофотограмметрические методы дают возможность выполнить комплекс работ по трассированию инженерного сооружения, используя приборы дифференцированного и универсального методов. Разработаны различные конструкции приспособлений к этим приборам, позволяющие получать профили трассы по любым направлениям (профилографы, трассировщики). Непосредственное трассирование может быть выполнено и по фототеодолитным снимкам, минуя процесс составления плана.
Области применения фототопографических съемок исключительно разнообразны. Не останавливаясь на рассмотрении других возможных сфер использования этих видов съемки, отметим высокую экономическую эффективность фотограмметрических методов по сравнению с геодезическими.
Дальнейшая механизация и автоматизация фотограмметрических работ, начавшееся внедрение в них электронных вычислительных машин приведут к еще большему сокращению сроков создания карт и планов и решения разнообразных инженерных задач.