Глава 8 тахеометрическая съемка

8.1. СУЩНОСТЬ ТАХЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ. ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИБОРЫ

Тахеометрическая съемка — один из видов наземной топогра­фической съемки, осуществляемой с помощью теодолитов или специальных приборов — тахеометров.

«Тахеометрия» — греческое слово, означает «быстрое измере­ние». Быстрота измерения достигается тем, что положение снима­емой точки в плане и по высоте определяют полярным способом при одном наведении зрительной трубы тахеометра на рейку, по­лучая расстояние (по дальномеру) от тахеометра до рейки, направ­ляющий горизонтальный угол на рейку и вертикальный угол (угол наклона, зенитное расстояние¹) или превышение снимаемой точ­ки над станцией тахеометра.

Тахеометрическая съемка отличается от теодолитной тем, что 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 абри­сам.

Тахеометрическую съемку можно выполнять при погоде, не­благоприятной для мензульной съемки, а применяемые приборы более портативны и позволяют выполнить полевую работу в более короткий срок. Кроме того, .план тахеометрической съемки может быть составлен в более короткий срок, так как камеральные рабо­ты может выполнять другой исполнитель, выполняя части поле­вых измерений по съемке; процесс съемки, и составления плана или цифровой модели местности (ЦММ) лучше автоматизируется на базе ЭВМ и графопостроителя.

Трудности тахеометрической съемки состоят в правильности выбора снимаемых точек и пикетов для изображения рельефа го­ризонталями и в достаточном количестве, чтобы составитель пла­на в камеральных условиях, не видя местности, не допустил про­пусков, искажений контуров и горизонталей и изобразил их с не­обходимой точностью и детальностью. Эти трудности, особенно в условиях равнинной местности с малыми, часто изменяющимися уклонами, преодолевают набором большего числа снимаемых то­чек, чем при мензульной съемке, и глазомерным проведением го­ризонталей в абрисах съемки трудных мест. Причем необходим полевой контроль составленного плана, досъемка и новая съемка в местах, где обнаружены грубые ошибки.

''Зенитным расстоянием называю?!' угол, отсчитываемый от зенитного направ­ления отвесней линим до наклонного расстояния, т. е. дополняющий угол накло­на до 90".

Тахеометрическую съемку применяют для создания планов или ЦММ небольших участков в крупном масштабе при проведении земельного или городского кадастра, для планировки сельских на­селенных пунктов, проектирования отводов земель, мелиоратив­ных и противоэрозионных мероприятий, трассирования линей­ных сооружений и др.

Съемочным обоснованием тахеометрической съемки являются тахеометрические ходы, опирающиеся на пункты сетей сгущения. Съемку ситуации и рельефа проводят одновременно с проложением тахеометрических ходов, так же как теодолитную съемку ситуа­ции проводят одновременно с проложением теодолитных ходов. Однако при работе с тахеометрами, позволяющими измерять рас­стояния в ходах по нитяному дальномеру, длину тахеометрических ходов ограничивают в соответствии с инструкцией. Поэтому в съемочное обоснование тахеометрической съемки входит построе­ние сетей триангуляции, полигонометрии, теодолитных ходов, обеспечивающей территорию съемки геодезическими пунктами нужной густоты.

Приборами для тахеометрической съемки служат номограммные тахеометры 2ТН и Дальта ОШВ со специальными рейками и электронные тахеометры.

8.2. НОМОГРАММНЫЕ ТАХЕОМЕТРЫ

Номограммный тахеометр 2ТН (рис. 8.1). Представляет собой совокупность теодолита 2Т5К, предназначенного для измерения горизонтальных углов и углов наклона, и номограммного дально­мера-высотомера, с помощью которого определяют горизонталь­ные проложения и превышения. Роль уровня при вертикальном круге выполняет оптический компенсатор, автоматически уста­навливающий отсчетный штрих в исходное положение. Зритель­ная труба дает прямое изображение предметов. Номограммный круг установлен неподвижно на одной оси с горизонтальной осью вращения зрительной трубы, и кривые номограммы (рис. 8.2) вид­ны в поле зрения зрительной трубы, как и у кипрегеля КН, только при левом положении вертикального круга. При измерении го­ризонтальных проложений и превышений начальную кривую О наводят на нулевой штрих рейки, находящийся от пятки рейки на расстоянии, равном высоте тахеометра, и, снимая отсчет по рейке против кривой S с коэффициентом дальномера, равным 100, получают горизонтальное проложение.

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— котировочный 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.

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 значения углов наклона визирной оси. При отрицательных значениях пре­вышений коэффициент обозначен знаком «минус». Согласно ри­сунку 8.2 превышение равно +2,4 м. Два коротких горизонтальных штриха в правой части поля зрения зрительной трубы представля­ют собой нитяной дальномер с коэффициентом 200'. Горизон­тальные проложения и превышения вычисляют по формулам (7.30) и (7.31).

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

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 показано на рисунке 8.3 (отсчет по лимбу горизонтального круга 125°05,4', а по лимбу вертикального круга — 0°34,6').

Тахеометр имеет круг-искатель 19 (си. рис. 8.1), с помощью которого можно изменять положение горизонтального круга при смене участков лимба между приемами, а также ориентировать лимб в заданном направлении, устанавливая начальный (нулевой) отсчет. Лимб вертикального круга имеет секторную оцифровку от 0 до 75° и от О до —75°, что позволяет отсчитывать по лимбу с учетом знака угол наклона. У тахеометра 2ТН отсчеты по лимбу вертикального круга имеют противоположные знаки и знак угла наклона соответствует действительному только при круге лево (вряд ли в этом отноше­нии тахеометр 2ТН конкурирует с кипрегелем КН). Поэтому углы наклона вычисляют по формулам:

МО = (П+Л)/2; v = (Л-П)/2; v = Л-МО.

Пример: Л=10°15,0'; П = -10°15,4';

МО = ½(10°15,0' - 10°15,4') = -0,2'; v = 1/2(10°15,0' + 10°15,4') = +10°15,2'

v = 10°15,0' - (-0,2') = +10°15,2'.

Оптический центрир встроен в алидадную часть тахеометра. На

противоположной центриру стороне, под зеркалом подсветки, на­ходится рукоятка 17 (см. рис. 8.1), вращением которой можно за­крыть верхнюю половину поля зрения отсчетного микроскопа (см. рис. 8.3), когда углы наклона измерять не требуется. Это ис­ключает возможность случайного отсчета при измерении горизон­тального угла.

Тахеометр 2ТН может быть укомплектован картографическим столиком, с помощью которого можно выполнять крупномасш­табные топографические съемки непосредственно в полевых условиях по аналогии с мензульной съемкой. Тахеометр имеет стыко­вочное устройство — подставку для соединения алидады с план­шетом картографического столика.

В комплект тахеометра входят две складные рейки с уровнями и подставками для регулирования нулевой высоты. Выдвигая под­ставку, устанавливают нулевой отсчет рейки на высоте тахеометра, исключая этим необходимость введения в измеренное превыше­ние поправки за разновысотность тахеометра и рейки.

Тахеометр 2ТН характеризуется следующими основными тех­ническими данными: средняя квадратическая погрешность изме­рения горизонтального угла и угла наклона 6"; средняя квадрати­ческая погрешность измерения, расстояния по номограммным кривым 15 см на 100 м; средняя квадратическая погрешность из­мерения 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 2".

Номограммный тахеометр Дальта 810В (б. ГДР) (рис. 8.4). По назначению, устройству и точности измерений он в основном аналогичен тахеометру 2ТН. Зри­тельная труба его имеет уровень, по­зволяющий выполнять техническое нивелирование.

В комплект тахеометра входит специальная рейка, черная нулевая марка которой расположена на рас­стоянии 1,4 м от пятки рейки. На рейке нанесены клиновидные санти­метровые деления, начинающиеся с нулевой марки вверх и вниз с чередо­ванием через метр в черном или красном цвете. Отсчетам ниже марки соответствуют отрицательные превы­шения. С тахеометром может быть применена рейка с выдвижным кон­цом для установки .нулевой марки на высоту тахеометра.

Центрирование тахеометра может быть выполнено оптическим или ни­тяным отвесом, а также с помощью выдвижного штока — центрира.

С тахеометром может быть применен картографический столик Карти-250.

Деления на лимбе вертикального крута подписаны от 0 до 360°. Если визирная ось зрительной трубы гори­зонтальна, то отсчет по лимбу равен 90°, а не 0°, в связи с чем при вычис­лении углов наклона вычисляют не место нуля, а место горизонта МГ, пользуясь формулами:

1 — зрительная труба; 2 и 3—вер­тикальный и горизонтальный кру­ги; 4 — каретка с линейкой а лупой;

5— столик

МГ = (П + Л - 180°)/2; v = (П - Л - 180°)/2; v = МГ - Л; v = П-МГ-180°.