Тахеометрическая съёмка

В результате выполнения тахеометрической съёмки плановые координаты и высоты точек местности получают одновременно, при использовании одного и того же прибора.

Тахео (tacheos – греч.)– означает «быстро». Первоначально, на учебной геодезической практике Вы почувствуете, что «тахео» - это не так уж и «быстро». Но со временем это ощущение пройдёт, всё станет на свои места: быстрое станет быстрым.

В качестве приборов для указанной съёмки используют технические теодолиты типа Т30 и Т15, а также специальные тахеометры типа ТП, ТВ, ТА-2, Dahlta 020 и др., в отдельных случаях, при съёмке в равнинной местности, используют нивелиры, имеющие горизонтальный круг (НТ, НСК-4, Ni030, NiB1 и др.). В настоящее время, как неоднократно указывалось выше, всё болшее применение находят электронные тахеометры, использование которых позволяет значительно уменьшить объём полевых, а также и камеральных работ, связанных с вычислениями и графическим построением карт и планов. Тем более, что те же тахеометры используются и при создании съёмочного обоснования, при выполнении привязок теодолитных ходов, а также выполнения работ сравнительно высокой точности. Так что многие из перечисленных выше приборов, а то и все они, Вам в практической работе на производстве и не встретятся.

При тахеометрической съёмке с использованием оптико-механических приборов применяют стандартные нивелирные рейки с сантиметровыми или двухсантиметровыми делениями.

Плановое положение точек местности при тахеометрической съёмке получают в полярной системе координат, полюсом которой является точка съёмочного обоснования, полярной осью – направление на любую видимую с данной станции точку съёмочного обоснования либо другую точку, координаты которой являются известными. Полярный угол на снимаемую точку отсчитывается по часовой стрелке от исходного направления полярной оси. Расстояние до снимаемого пикета (в проекции – горизонтальное проложение) соответствует расстоянию от полюса до искомого пикета.

Если съёмка выполняется прибором, имеющим нитяный дальномер, то наклонное (дальномерное) расстояние до пикета определяют по формуле

, (8.1)

а горизонтальное проложение по формуле

. (8.2)

В приведенных формулах с – постоянная нитяного дальномера (для большинства приборов с = 0); k – коэффициент нитяного дальномера (для большинства приборов k = 100); l – число сантиметров по рейке между дальномерными нитями; ν – угол наклона.

При использовании тахеометров автоматов и полуавтоматов, а также электронных тахеометров, горизонтальное проложение получают автоматически.

Превышение съёмочного пикета определяют по формуле тригонометрического нивелирования (7.89) при наведении на рейку на отсчёт, равный высоте прибора, или по формуле (7.88), если наведение производится на отсчёт, не равный высоте прибора.

Предметами съёмки в зависимости от поставленных задач являются:

- населённые пункты со всеми строениями и пристройками;

- производственные и культурно-бытовые сооружения, исторические памятники, парки, сады, посадки в насёленных пунктах с подеревной съёмкой;

- подземные коммуникации и места их выхода на земную поверхность;

- отдельные постройки вне населённых пунктов, объекты-ориентиры (отдельные деревья, кусты, большие камни-валуны и др.);

- орошаемые и осушаемые участки с сооружениями на них;

- земли сельскохозяйственного использования (огороды, парники, фруктовые сады, виноградники, питомники и т.п.);

- контуры земельных участков, не имеющих сельскохозяйственного назначения;

- места разработок рудных и нерудных полезныхископаемых;

- границы и граничные столбы;

- наземные линии связи и коммуникации и др.

Работа на станции тахеометрической съёмки выполняется в указанной последовательности (на примере рис. 8.5).

1. Установить теодолит в рабочее положение.

Центрирование теодолита может производиться с невысокой точностью, порядка 1-2 см.

2. Выбрать удалённую точку местности и определить по ней значение места нуля вертикального круга.

3. Измерить с точностью до 1 см высоту прибора на станции.

Высота прибора определяется от точки съёмочного обоснования до центра зрительной трубы прибора.

4. Установить положение «круг лево».

5. Выбрать направление полярной оси на соседнюю точку съёмочного обоснования либо на другую точку съёмочного обоснования, координаты которой известны и установить ноль горизонтального круга на эту точку.

Для этого необходимо найти и совместить нули горизонтального круга и алидады, закрепить колонку, ослабить зажимной винт подставки (теодолита Т30) и выполнить наведение на точку съёмочного обоснования, пользуясь наводящим устройством подставки. После этого зажимным и наводящим устройствами подставки не пользоваться, а использовать только зажимное и наводящее устройства колонки теодолита.

При использовании теодолита Т15 установку нуля горизонтального круга на точку съёмочного обоснования выполнятся с помощью куркового зажима и зажимного и наводящего устройств колонки.

В процессе измерений периодически необходимо проверять установку нуля в направлении полярной оси во избежание случайного его смещения.

6. Заготовить абрис тахеометрической съёмки (рис. 8.6 и 8.7) с примерной зарисовкой ситуации и рельефа.

7. Выполнить наведения и регистрацию отсчетов на съёмочные пикеты:

- навести вертикальную нить сетки на центральную ось рейки, установленной на съёмочном пикете;

- одним из подъёмных винтов подставки привести пузырёк установочного цилиндрического уровня на середину; при использовании теодолитов с компенсатором это действие не производится;

- навести горизонтальную нить сетки на отсчёт, равный высоте прибора;

- взять отсчёт в сантиметрах между дальномерными нитями сетки (дальномерное расстояние); для удобства следует верхнюю нить временно сместить на ближайшее целое деление, отсчитать число сантиметров и снова возвратиться на отсчёт высоты прибора;

- взять отсчёт по шкале горизонтального круга;

- взять отсчёт по шкале вертикального круга.

При хорошем навыке работы реечник может перемещеться на следующий съемочный пикет после взятия отсчёта по дальномеру.

Количество съёмочных пикетов зависит от характера снимаемой местности, количества контурных точек, сложности рельефа и т.п. В среднем расстояние между съёмочными пикетами должно быть равно 2 см в масштабе снимаемого плана. Так, при съёмке плана в масштабе 1:500 съемочные пикеты должны в среднем располагаться примерно на расстояниях 10 м друг от друга.

Нумерация съемочных пикетов должна быть сквозной для всей снимаемой местности (без повторения номеров пикетов).

При съёмке ситуации должны быть сняты все контурные точки, определяющие плановое положение того или иного контура. Информация о контурах на топографическом плане должна иметь фактический характер.

Для построения рельефа должны быть сняты все его характерные точки и линии (вершины возвышенностей, дно котловин, точки седловин и перегибов рельефа, линии водоразделов и водосливов, подошвы и бровки и др.) – рис. 8.4. На абрисах тахеометрической съёмки выполняют не только примерную зарисовку рельефа, но и указывают направления однородных скатов в сторону понижения (стрелками между точками, расположенными на обнородных скатах.

При съёмке твёрдых контуров до съёмочного пикета должно быть расстояние не более 60 м для плана масштаба 1:1000, не более 100 м для плана масштаба 1:2000 и не более 150 м для плана масштаба 1:5000. Съёмку твёрдых контуров в масштабе 1:500 выполняют способами теодолитной съёмки, однако и при тахеометрической съёмке для получения рельефа рейку устанавливают на тех же твёрдых контурах.

Максимальные расстояния до съёмочных пикетов должны быть не более 150 м при съёмке в масштабе 1:2000 и не более 250 м при съёмке в масшабе 1:5000.

Рис. 8.4. Выбор съёмочных пикетов для съёмки рельефа.

Если местность равнинная, то целесообразно визирную ось зрительной трубы установить горизонтально (на отсчёт места нуля), а вместо отсчёта по вертикальному кругу по рейке брать линейный отсчёт с округлением до 1 см. Высота съёмочного пикета в этом случае будет составлять

, (8.3)

где Н_СТ – высота станции (точки съёмочного обоснования); i – высота прибора; а – отсчёт по рейке.

Теодолит Т30, например, имеет цилиндрический уровень при зрительной трубе. Если визирную ось зрительной трубы установить горизонтально, а затем юстировочными винтами цилиндрического уровня зрительной трубы привести пузырёк на середину, то при полученной установке теодолитом можно пользоваться как нивелиром.

Если при наведении на съёмочный пикет не видна высота прибора, то выполняют наведение на рейку на любой видимый отсчёт V, который записывают в примечаниях журнала.

Камеральная обработка журнала тахеометрической съёмки заключается в вычислении углов наклона по формуле (5.5) для положения «круг лево», превышений по формулам (7.88) или (7.89) и высот по формуле

. (8.4)

Далее приведём пример производства тахеометрической съёмки местности с точек 6 и 7 съемочного обоснования (рис. 8.5). Абрисы на станциях 6 и 7 представлены на рис. 8.6 и 8.7, журнал тахеометрической съёмки – в табл. 8.2. Вычисления в примере приведены только для некоторых пикетов. Для других пикетов Вы можете сами проверить получение того или иного результата.

Пример 8.1. Обработка результатов тахеометрической съёмки.

Исходные данные: схема тахеометрической съёмки (рис. 8.5); абрисы тахеометрической съёмки (рис. 8.6 и 8.7), журнал тахеометрической съёмки (табл. 8.2).