Тахеометрическая съемка выполняется по принципу от общего к частному. В начале создается съемочное обоснование. Поскольку эта съемка топографическая, то необходимо получить координаты и высоты точек съемочного обоснования. В зависимости от условий местности и наличия приборов могут применяться различные способы.

Планово-высотное съемочное обоснование создается теодолитно-нивелирными ходами, т.е. через выбранные и закрепленные на местности (колышками или металлическими стержнями) пункты прокладываются теодолитный ход и ход технического нивелирования. Местоположение пунктов съемочного обоснования выбирается с таким расчетом, чтобы весь участок местности был покрыт съемкой без пропусков, а расстояния до съемочных пикетов не превышали допустимых величин (60–100 м при съемках в масштабах 1:500 и 1:1000).

При съемке небольших и вытянутых участков съемочное обоснование можно создавать проложением тахеометрических ходов одновременно со съемкой. При этом вначале измеряются горизонтальные и вертикальные углы одним полным приемом и расстояния между точками хода (станциями), а затем производится съемка ситуации и рельефа. Линии тахеометрического хода измеряются в прямом и обратном направлениях.

Формулы допустимых невязок в тахеометрическом ходе следующие:

где n – число углов в ходе;

для невязки в периметре

где s – длина хода, м;

n – число сторон в ходе;

для невязки в сумме превышений по ходу

. (27)

При наличии созданного съемочного обоснования тахеометрическая съемка выполняется в такой последовательности.

1. Теодолит устанавливают в рабочее положение над точкой съемочного обоснования, измеряется высота прибора с точностью до 1 см, которая записывается в журнал и отмечается на дальномерной рейке.

2. За нулевое направление лимба принимается направление на другую точку съемочного обоснования, лучше на ту, которая расположена слева от снимаемой территории.

3. Производится съемка ситуации и рельефа. Намечается маршрут движения реечника. Например, вначале реечник передвигается по границе сенокоса (рис. 3.14). После установки рейки в точке 1 труба наводится на рейку, определяется дальномерное расстояние D , производится отсчет по горизонтальному кругу и по вертикальному кругу.

Рис. 3.14. Абрис тахеометрической съемки.

При измерении расстояния для упрощения работы одну из дальномерных нитей наводят на верх рейки, а по второй отсчитывают расстояние. Вертикальный угол обычно измеряют при наведении средней нити на высоту прибора, отмеченную на рейке. Если визировали на верх рейки или какую-нибудь другую высоту, то она обязательно фиксируется в журнале. Перед отсчетом по вертикальному кругу пузырек уровня при алидаде вертикального круга приводится на середину.

Рейку устанавливают на всех характерных точках ситуации и рельефа. Параллельно с полевым журналом на каждой станции ведется абрис (рис.3.14). Его оформляют условными знаками с пояснительными надписями, примерно выдерживая масштаб съемки, на отдельных для каждой станции листах. В абрис записывают все пикетные точки. При этом показывают структурные линии рельефа (тальвеги, водоразделы, перегибы скатов, и т.д.) и схематично рельеф горизонтали.

Количество реечных точек зависит от сложности ситуации и рельефа. В целях контроля с каждой станции определяют несколько пикетов, снятых с соседней станции.

При съемке равнинных участков превышения рекомендуется определять горизонтальным лучом. Горизонтальность визирной оси обеспечивается установкой по вертикальному кругу отсчета, равного месту нуля. При работе горизонтальным лучом можно сразу вычислять отметки пикетов. Рейку устанавливают нулем вверх и делают отсчет по средней нити а (рис.3.15).

Из рис. 3.15 следует

H B = H A + i + a – v , (28)

где v – длина рейки.

Обозначим H A + i – v как H / A . Тогда H B = H / A +a.

По окончании работ на станции обязательно проверяется ориентировка прибора с записью в журнале. Изменение ориентировки допускается не более 1,5 / .

3. Обработка материалов тахеометрической съемки и составление плана.

Выполнение полевых работ при тахеометрической съемке необходимо сочетать с незамедлительной камеральной обработкой материалов съемки.

Камеральные работы включают в себя:

Проверку журналов полевых измерений и составление схемы съемочного обоснования;

Вычисление плановых и высотных координат пунктов съемочного обоснования;

Вычисление высот пикетов;

Нанесение на план пун­ктов съемочного обоснования, пикетов, рисовку ситуации и изображение рельефа горизонталями.

В результате производства тахеометрической съемки представляются:

Абрисы к соответствующим планшетам;

Журнал тахеометрической съемки;

План тахеометрической съемки;

Схема съемочного обоснования;

Ведомости вычисления координат и высот точек съемочного обоснования;

Акты контроля и приемки работ.

Средние ошибки в положении на плане предметов и контуров местности с четкими очертаниями не должны превышать 0,5 мм. Предельная погрешность во взаимном положении капитальных зданий и сооружений не должна превышать 0,4 мм.

Средние ошибки съемки рельефа относительно ближайших точек геодезического обоснования не должна превышать по высоте ¼ высоты сечения рельефа (h c ) при v < 2 0 , 1/3 h c при 2 0 < v < 6 0 для масштаба 1:5000, 1:2000 и до 10 0 для 1:1000 и 1:500.

Данные, полученные при съемке электронными тахеометрами, можно передавать на компьютер для последующей обработки различным программным обеспечением. Одним из наиболее широко используемых для этих целей пакетов программ сегодня является комплекс CREDO. Система CREDO_DAT обеспечивает импорт как «сырых» данных измерений, так и координат точек, поддерживая практически все известные форматы файлов различных электронных тахеометров. Произведя импорт данных, CREDO_DAT автоматически определяет типы измерений и коды точек, записанные в файле, и делает все необходимые расчеты по уравниванию сетей любой степени сложности. Развитая система кодировки топографических объектов позволяет не только использовать уже существующие коды, но записать собственные, создать новый условный знак с одновременным присвоением ему соответствующего кода. Обработанные в системе CREDO_DAT данные передаются далее в системы CREDO_TER или CREDO_MIX для построения цифровой модели местности, решения задач проектирования горизонтальной и вертикальной планировки объектов промышленного, гражданского, автодорожного и железнодорожного строительства. Запроектировав плановое положение трассы, пользователь может экспортировать данные в CAD_CREDO для проектирования новой или реконструируемой дороги. Проектные данные заносятся в электронные тахеометры для выноса проекта в натуру. Таким образом, совместное использование электронных тахеометров Nikon или Trimble и программного комплекса CREDO обеспечивает безбумажную технологию производства работ по геодезической съемке, проектированию и выносу проекта в натуру.

Геодезическое съемочное обоснование создается в соответствии с требованиями СП 11-104-97 «Инженерно-геодезические изыскания для строительства» . Геодезическое съемочное обоснование подразделяется на плановое и высотное. Плановое съемочное обоснование создают теодолитными ходами, способом микротриангуляция, сетями четырехугольников без диагоналей, прямыми, обратными и комбинированными засечками, мензульными ходами. Высотное съемочное обоснование совмещается с пунктами планового обоснования. Высоты пунктов определяются методами геометрического (технического) и тригонометрического нивелирования.

Геодезическое съемочное обоснование создается для производства топографических съемок (теодолитных, тахеометрических, нивелирных, фототеодолитных, аэросъемок и наземно-космических съемок) и привязки отдельных объектов. Оно может служить основой при выносе в натуру отдельных инженерных сооружений.

В качестве планового обоснования съемок могут быть использованы государственные геодезические сети 1, 2, 3 и 4 классов, а в качестве высотного – государственные нивелирные сети I, II, III и IV классов.

Однако государственные плановые сети имеют плотность в среднем 1 пункт на 5 – 15 км 2 , высотные – 1 пункт на 5 – 7 км 2 и эта плотность в большинстве случаев оказывается недостаточной для производства топографических съемок и геодезического сопровождения инженерных работ. Поэтому осуществляют дальнейшее сгущение геодезических сетей путем создания сетей местного значения – сетей сгущения и съемочных сетей. Все работы по созданию геодезического обоснования выполняют после-довательно в следующем порядке.

Проектирование съемочных сетей. Проектирование геодезического обоснования топографических съемок производят по имеющимся топографическим картам на район производства работ с учетом назначения и масштаба предстоящих съемок. При выборе того или иного метода создания обоснования исходят из директивных сроков производства работ, наличного парка геодезического оборудования, физико-географических условий района, требуемой точности и плотности пунктов обоснования, долговременности сохранности пунктов вновь создаваемой сети, удобства линейных измерений (по дорогам, просекам, вдоль рек и т.д.). Самое главное, необходимо стремиться к наибольшему охвату местности в ходе съемки с одного пункта.

Рекогносцировка. В результате рекогносцировки на местности уточняют проект обоснования и, если необходимо, корректируют его.

Закрепление пунктов обоснования. Все пункты геодезического обоснования, в зависимости от назначения, закрепляют на местности капитальными или временными знаками.

Полевые геодезические работы. В результате выполнения полевых работ измеряют величины, необходимые для определения планового или планово-высотного положения всех пунктов обоснования.

Камеральные работы. Заключительным этапом создания съемочного обоснования является камеральное вычисление координат пунктов X, Y и высот H, определяющих положение пунктов съемочного обоснования в принятой системе координат и высот.

При проектировании съемочного обоснования должны рассматриваться следующие вопросы:

1. Выбор методов и средств создания съемочного обоснования.
2. Составление схемы съемочного обоснования.
3. Описание технологии измерений при создании съемочного обоснования.

При составлении проекта съемочного обоснования должны соблюдаться следующие требования:

1. точки съемочного обоснования должны располагаться с необходимой плотностью;
2. при выборе точек съемочного обоснования необходимо учитывать:

Обеспечение прямой видимости между смежными точками;

Сохранность на время измерений и составления плана;

Исключение неудобств для движения транспорта и пешеходов.

Съемочное обоснование создается в виде теодолитного хода. Для измерений в ходе выбирают электронный тахеометр или теодолит и светодальномер. При выборе метода определения координат с использованием геодезических спутниковых приемников следует обратит внимание на пригодность точек для наблюдений этими приемниками.

Теодолитный ход проектируют с учетом ряда требований:

Максимальная длина хода на незастроенной территории - 5 км,

Минимальное число пунктов съемочного обоснования для незастроенной территории 12 шт. на 1 км 2 .

При применении электронного тахеометра длины сторон хода принимают 500-700 метров (максимальное расстояние при работе с малым отражателем). Пункты хода по возможности совмещаю с поворотными пунктами землепользования. Поворотные точки, несовпадающие с пунктами теодолитного хода измеряют полярным способом с этих пунктов.

Съемочное обоснование создают электронным тахеометром (марка выбирается студентом) и составляется разбивочный чертеж.

3.4. Съемочное обоснование

Как и любой вид топографической съемки, корректировка спортивной карты нуждается в плановой и высотной опорной сети, состоящей из опорных точек, плановое и высотное положение которых известно с высокой степенью точности. Большинство таких точек можно взять из топоосновы - это те самые тверды точки, о которых мы говорили в предыдущем разделе.

Однако в некоторых случаях точек, имеющихся на топооснове, бывает недостаточно для корректировки. Тогда прибегают к созданию дополнительных опорных точек для корректировки или, как говорят топографы, сгущению съемочной сети. Этот процесс мы назовем созданием съемочного обоснования, а опорную сеть, получившуюся в результате, - съемочным обоснованием. Опорные точки съемочного обоснования, в отличие от твердых точек топоосновы, будем называть базовыми. Базовые точки съемочного обоснования могут быть плановыми (когда точно известно их плановое положение) или высотными (известна высота). Соответственно различают плановое и высотное съемочное обоснование. На практике чаще строят систему базовых точек с точно известным плановым и высотным положением. В этом случае обоснование называют планово-высотным или просто обоснованием.

Необходимость создания съемочного обоснования зависит от характера местности, вида топоосновы, метода работы. Рекомендации по выбору того или иного вида обоснования и условия, при которых в нем нет необходимости, приведены в табл. 7.

Таблица 7

Выбор вида съемочного обоснования в зависимости от характера местности и используемой топоосновы

Вид топоосновы	Равнинная или полого наклонная			Слабопересеченная			Сильнопересеченная
	полу- откры- тая	залесенная		полу- откры- тая	залесенная		от- кры- тая	полу- откры- тая	залесенная
		с системой просек	без системы просек		с системой просек	без системы просек			с системой просек	без системы просек
Топографическая карта 1:25000	П*	-		П	В	ВП	ВП	ВП	ВП	Х
	П	-	П	ВП	ВП	ВП	ВП	ВП	ВП
Топографическая карта 1:10000	П*	-	-	-	В	В	-	В	В	В
	П	П	П	П	В	ВП	В	ВП	ВП	ВП
Топографические планы 1:5000 и крупнее	-	-	-	-	-	-	-	-	Х	Х
	-	-	-	-	В	-	-	В
Плановый аэрофотоснимок (АФС)	-	-	-	-	-	-	В	В	В	В
	-	-	-	В	В	В	В	В	В	ВП
Трансформированный АФС, фотоплан	-	-	-	-	-	-	В	В	В	В
	-	-	-	В	В	В	В	В	В	ВП
Трансформированный АФС со специальным дешифрированием рельефа	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	-	-	-	-	-	-	-	-	В	В
Фотоплан + топокарта 1:10000	-	-	-	-	В	В	-	-	-	В
	-	-	-	-	В	В	-	В	В	ВП
Фотоплан + топоплан 1:5000 и крупнее	-	-	-	-	-	-	-	-	Х	Х
	-	-	-	-	В	В	-	В
План лесо-и землеустройства	П*	П	-	ВП	В	ВП	Х	Х	Х	Х
	П	П	-	ВП	ВП	ВП

Принятые обозначения: в числителе - индивидуальный метод работы, в знаменателе - бригадный; П - требуется плановое съемочное обоснование; В - требуется высотное съемочное обоснование; Х - топооснова не пригодна к данной местности или не составляется на нее; *- обоснование требуется только для поймы; - - обоснования не требуется.

Анализ таблицы показывает, что необходимость в съемочном обосновании возрастает при плохих топоосновах и на более сложной местности. При бригадном методе работы обоснование упрощает организационные вопросы и позволяет качественно произвести сведение стыков участков разных составителей. Следует отметить, что и для индивидуальной работы съемочное обоснование бывает полезным.

Съемочное обоснование можно создавать глазомерной съемкой с нивелированием скломером повышенной точности, измерением длин мерной лентой, а магнитных азимутов - буссолью или визирной линейкой с зеркалом. Этот способ доступен любому составителю и при соблюдении определенных условий дает неплохую точность.

Средние погрешности плановых построений составляют 1-2%, а определения высот - до 5% (относительно твердых точек топоосновы). Производительность зависит от квалификации составителей и характера местности и составляет при высотно-плановых определениях от 0,3 до 1 км хода в час (при работе двух составителей).

Рассмотрим пример создания высотно-планового обоснования, как более общего случая этой работы для топоосновы в виде топографической карты 1: 10000.

Чтобы обеспечить высокую точность съемочного обоснования, надо продуманно и правильно составить план его прокладки. Все съемочные ходы должны быть опертыми на твердые точки. Надо спланировать расположение опертых ходов так, чтобы длина их была минимальной. Не следует прокладывать плановый ход длиннее 2 км и высотный ход с суммой абсолютных величин превышений более 20 высот сечений. Пример планирования прокладки обоснования приведен на карте XII.

При планировании целесообразно учитывать свойства полей сопряженных точек и пространств между ними. Нецелесообразно планировать ходы по границам полей. А при наличии узких полей (ширина до 300 м) можно отснять линию, делящую поле примерно на равные части вдоль его длинной стороны, вместо съемки его периметра.

Рекомендуется планировать узкие и вытянутые участки, образованные съемочными ходами. В них удобнее работать составителям. Чем участки меньше по площади, тем короче опертые ходы корректировки и меньше их погрешности. В то же время увеличится трудоемкость работ на съемочное обоснование. Видимо, разумным компромиссом будут следующие величины: площадь участка около 0,4 км 2 , максимальная длина опертого хода корректировки 400 м. При этом в районе площадью 10 км 2 придется сделать около 40 км ходов обоснования.

Хода съемочного обоснования надо прокладывать по дорогам, тропам, просекам, открытым пространствам, в исключительных случаях - по лесу. Начало прокладки рекомендуется выбирать в твердой точке, расположенной близко к центру района.

Базовые точки съемочного обоснования закрепляются на местности одним из следующих способов:

1) колышками высотой 0,5-1 м с затесом, на котором пишется номер точки. Для улучшения видимости колышка на ее верхнем конце можно поместить белую разметку, приклеенную красной липкой полиэтиленовой лентой;
2) белой разметкой (в виде ленточки) с номером точки, приклеенной красной липкой лентой к веткам кустов или деревьев. Липкая лента должна охватывать ветку, клеиться сама на себя и двумя липкими сторонами к бумаге. Пригодно для короткого срока работ;
3) номер точки можно записать на небольшой зарубке, сделанной на сухом дереве или молодой поросли с диаметром ствола 2-3 см. Такие точки сохраняются долго. Зарубки на молодых деревьях зарастают через 1-2 года и не приносят вреда.

При прокладке хода через лес можно вдоль него на уровне плеч протянуть белую нить (суровую или № 10) и номера точек расположить на ней.

Обычно измерения ведутся мерной лентой длиной 45 м (6 мм. в масштабе 1: 7500). В этом случае базовые точки, соответствующие каждому целому замеру лентой, нумеруются арабскими цифрами, возрастающими вдоль хода от его начала. Если нет непосредственной видимости с одной базовой точки на другую и приходится выбирать промежуточную точку. То же, как правило, приходится делать и на последнем отрезке, замыкающем ход.

Промежуточной точке дается дробный номер, целая часть которого составляет номер предыдущей базовой точки, а дробная - расстояние от нее до промежуточной точки в метрах. Например, номер 18,35 носит точка, расположенная между базовыми точками 18 и 19 и в 35 м от точки 18. Расстояние до промежуточных точек определяется по отметкам на мерной ленте или шагами. На местности промежуточные точки не закрепляются.

Точке, в которой сходятся два или три съемочных хода обоснования, дается двойной или соответственно тройной номер. Например, номер 1/25, 15/131, 40 означает, что точка принадлежит трем ходам. В пределах картографируемого района номера точек не должны повторяться.

Работу, как правило, проводят два составителя, наиболее квалифицированные в бригаде. Первый (назовем его "плановиком") идет с передним концом ленты. В его обязанности входят определение направления съемки в соответствии с принятым планом, построение планового положения базовых и промежуточных точек и всех объектов вдоль съемочного хода. У него находится набор перфокарт с номерами точек, которые он выкладывает по мерному узлу ленты.

Второй (назовем его "высотником") идет с задним концом ленты. В его обязанности входят: фиксация мерного узла ленты у выложенной перфокарты, закрепление - базовой точки на местности, проведение нивелирования, заполнение таблицы высот, построение профиля и проекции профиля (см. стр. 74), сбор выложенных "плановиком" перфокарт.

Рекомендуемый порядок работы: на исходной точке "плановик" сообщает "высотнику" номер точки, выкладывает первую перфокарту и начинает движение. Когда мерный узел поравняется с перфокартой, "высотник" подает команду "Стой!" и фиксирует мерный узел на середине перфокарты. "Плановик" натягивает ленту и выкладывает следующую перфокарту у переднего мерного узла. После этого "плановик" берет на "высотника" азимут, а "высотник" определяет по голове "плановика" превышение. После выполнения своих обязанностей "высотник" подает команду "Пошли!", и операции повторяются.

Результаты полевых работ оформляются в виде листа съемочного обоснования. Пример оформления показан на карте XIII. Если в результате работ получились плановые и высотные невязки, то построения и записи тщательно проверяются для выявления и устранения грубых и систематических ошибок. Если после их устранения невязки не превышают допустимых пределов, производят разгонку невязок, базируясь на твердые точки топоосновы, выбранные в качестве опорных при планировании работ.

Порядок разгонки описан на стр. 80. Разгонку плановых невязок лучше осуществлять поворотом отдельных участков хода без изменения длины 6-миллиметровых отрезков.

Твердым точкам топоосновы, являющимся опорными для съемочного обоснования, присваиваются соответствующие номера, которые они получили при закреплении съемочного обоснования. Эти номера целесообразно надписать на топооснове. На лист съемочного обоснования наносят:

1) все ходы съемочного обоснования (их можно нанести либо прямыми линиями, соединяющими базовые точки, либо точным построением линейного ориентира, по которому проходит съемка, и ситуации вдоль него в виде полосы шириной 3-4 мм с каждой стороны);
2) фрагменты горизонталей, взятые с проекции профиля, с номерами (после разгонки невязки);
3) базовые точки с номерами и высотами;
4) промежуточные точки, соответствующие изменению направления склона (дно, вершина), с высотами;
5) линии магнитного меридиана и сетку с топоосновы.

Элементы съемочных ходов и цифровые данные удобно наносить на лист разными цветами, как показано на карте XIII.

Изображение съемочного хода по второму варианту (см. пункт 1), естественно, более трудоемко, но имеет ряд преимуществ: облегчает работу на съемочных участках, упрощает отыскание базовой точки на местности, дает достоверное изображение граничной линии участков, обеспечивает надежное сведение стыков, позволяет руководителю работ дать составителям эталоны градаций компонентов ландшафта (дороги, болота, труднопроходимость).

Проведение планово-высотного обоснования

Для съемки местности в дополнение к пунктам государ­ственной геодезической сети создается плановое и высотное геодезическое обоснование. Плановым съемочным обосно­ванием крупномасштабных съемок (1:5 000 - 1:500) являют­ся, как правило, теодолитные ходы, проложенные между пун­ктами государственной геодезической сети. Теодолитные ходы могут быть замкнутыми и разомкнутыми, опирающи­мися на две точки с известными координатами. При съемке небольших участков допускается прокладка теодолитных ходов без привязки их к пунктам государственной геодези­ческой основы. Теодолитные ходы прокладываются также при обмерах архитектурных сооружений и служат плановым обоснованием для детальных обмеров фасадов и интерьеров. Существуют и другие способы создания планового геодези­ческого обоснования: микротриангуляция, прямые, обратные и комбинированные засечки.

Высотным съемочным обоснованием служит, как прави­ло, нивелирный ход, проложенный по пунктам теодолитного хода.

Задача: усвоить методику создания планового обоснования на строительном участке, закрепить навыки измерения горизонтальных углов и расстояний на местности, научиться самостоятельно выполнять обработку геодезических измерений и вычислять координаты точек обоснования. Приборы и принадлежности: теодолит, штатив, три вешки, мерный прибор, колышки для закрепления вершин хода, молоток, журналы измерений горизонтальных углов и длин линий, микрокалькулятор или таблицы приращений, координат, бланк ведомости вычисления координат, карандаши, ручки, чертежная бумага, рабочие тетради.

Рисунок 7 - Схемы планового обоснования:

а - полигон; б - ход, опирающийся на один исходный пункт

До начала работы составляют график распределения обязанностей. Образец графика для бригады из 5 студентов (А, Б, В, Г, Д) применительно к схеме ходов на рисунке 7, а приведен в таблице 2.

Плановое съемочное обоснование создается проложением основного и диагонального теодолитных ходов. Основной теодолитный ход опирается на два пункта опорной геодезической сети (см. рисунок 7, а) или прокладывается в виде замкнутого полигона (рисунок 7, б), точки которого

расположены примерно по границе участка.

Ход I-VI-V, проложенный внутри полигона для съемки ситуации, называют диагональным. Полевые геодезические работы при создании съемочного обоснования включают:

Рекогносцировку (изучение) участка местности;

Измерение горизонтальных углов;

Измерение длин сторон;

Вычисление координат пунктов съемочного обоснования.

Если теодолитный ход не опирается на исходные пункты старших классов, то производят

Привязку планового съемочного обоснования к опорной сети.

Таблица 3- График распределения обязанностей

Рекогносцировка участка

Рекогносцировка служит для окончательного выбора положения на местности вepшин теодолитного хода и привязки точек съемочного обоснования к пунктам геодезической сети.

Рекогносцировка выполняется при непосредственном руководстве преподавателя и участии всех членов бригады. Одна из вершин теодолитного хода принимается за начальную и закрепляется временным знаком (металлической трубкой диаметром 2 - 3 см, костылем, деревянным колышком и т.д.). Смежные с ней вершины выбирают с таким расчетом, чтобы было удобно выполнять угловые и линейные измерения, а также производить съемочные работы. Между смежными вершинами должны быть хорошая взаимная видимость и благоприятные условия для линейных измерений.

Для проверки видимости на смежных вершинах теодолитного хода устанавливают вешки.

Видимость между точками считается хорошей, если вешка видна на 3/4 высоты. После установления видимости начальную точку закрепляют окончательно (забивают вровень с землей), а процесс рекогносцировки продолжают, переходя на следующую точку. Для облегчения отыскания точки ее окапывают канавкой. При этом разные бригады применяют различные формы окопки. В конце практики, после приемки руководителем полевой части работ, колышки из земли удаляют.

Запрещается устанавливать (закреплять) пункты теодолитного хода на проезжей части дорог или на дорожках для пешеходов.

Измерение горизонтальных углов

Перед началом работ должны быть выполнены все поверки теодолита и проведено компарирование мерного прибора.

Обычно измеряют внутренние углы полигона. Если ход проложен по часовой стрелке, то измеряют правые по ходу углы. Отсчет по горизонтальному кругу берут сначала на предшествующую, а затем на последующую точки. Так, на точке II берут отсчет на точку I, а затем на точку III. Если ход проложен против часовой стрелки, то измеряют левые по ходу углы, то есть отсчеты сначала берут на предшествующую, а затем на последующую токи.

Точка, над которой устанавливают теодолит для выполнения измерений, называют станцией. На каждой станции теодолит приводят в рабочее положение: центрируют над вершиной угла; приводят вертикальную ось прибора в отвесное положение; подготавливают зрительную трубу теодолита к наблюдению.

Центрирование теодолита над вершиной угла осуществляют с помощью отвеса или оптического центрира. Прибор центрируют тем точнее, чем короче стороны теодолитного хода. Погрешность m ц в измерении угла за центрирование можно вычислить до начала измерений по формуле

,

глее где т β - погрешность измерения угла; D - длина наиболее короткой стороны угла.

Приняв погрешность m ц в два раза меньше погрешности m β и длину короткой стороны D = 100 м, получим

Из этого следует, что при работе теодолитом 30-секундной точности на сторонах угла D = 100 м ошибка центрирования не должна превышать 7 мм. При более коротких сторонах погрешность центрирования должна быть меньше. Приведение вертикальной оси в отвесное положение выполняют при помощи цилиндрического уровня и трех подъемных винтов.

После установки теодолита в рабочее положение приступают к измерению углов хода. При двух направлениях на станции углы измеряют способом полуприемов. Если число направлений больше двух, применяют способ круговых приемов.

Расхождения значений углов в полуприемах не должны превышать двойной точности прибора. За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение угла из двух полуприемов. Для ориентирования линий теодолитного хода, а также для контроля измерения углов

целесообразно отсчитывать по буссоли магнитные азимуты сторон хода и записывать их в журнал.

Измерение сторон теодолитного хода

Измерения сторон теодолитного хода производят последовательным уложением мерной ленты вствор линии. Мерные ленты или рулетки не должны отклоняться от створа. Для указания створа линии длиной более 150 м устанавливают дополнительные вешки. Перед измерением необходимо расчистить створ от посторонних предметов (камней, завалов и т.д.).

Привязка планового обоснования к пунктам опорной геодезической сети

В тех случаях, когда участок съемки удален от пунктов опорной геодезической сети, для получения прямоугольных координат точек планового обоснования выполняют дополнительные геодезические измерения. Так, на рисунке 6 б, кроме внутренних углов и сторон основного теодолитного хода, измерены два дополнительных угла на точках VII и пз 7110, а также длина стороны пз 7110 - VII.

Обработка результатов измерений . Вычислительные работы начинают с проверки во «вторую руку» полевых журналов. Если не выполнить эту работу, то ошибки полевых вычислений обнаружатся только после полной обработки материалов, что повлечет за собой переделку всей работы.

Затем в журнале измерения горизонтальных углов составляют рабочую схему теодолитного хода. На схеме показывают пункты опорной геодезической сети, исходные направления, вершины и стороны теодолитных ходов. Исходные пункты и стороны показывают красным цветом. На схему выписывают названия пунктов, значения горизонтальных углов и длин сторон. Для ориентирования на схеме стрелкой показывают направление север - юг.

Вычисления координат вершин теодолитного хода производят в специальной ведомости (таблица 4) в следующей последовательности:

1. Со схемы теодолитного хода в графу 1 ведомости выписывают названия исходных пунктов и вершин основного теодолитного хода, начиная с ориентирного направления пз 7109-пз 7108 и до направления пз 7109-пз 7109, а из журнала измерения углов выписывают в графу 2 значения

измеренных углов и для контроля сверяют их со схемой хода.

Из журнала измерений линий выписывают в графу 6 значения горизонтальных проложений d i и сверяют их для контроля со схемой теодолитного хода.

2. В графу 4 выписывают значения исходных дирекционных углов α 7109-7108 , а в графы 11 и 12 - абсциссы и ординаты пунктов 7108 и 7109. Исходные данные вписывают красным цветом.

3. Подсчитывают в графе 2 сумму измеренных углов и вычисляют угловую невязку хода

, (5)

где Σβ т - теоретическая сумма углов хода, которую вычисляют по формулам:

Σβ т = α н - α к + 180° (n + 1) - для правых углов;

Σβ т = α к - α н + 180° (п + 1) - для левых углов;

Σβ т = 180° (п - 2) - для замкнутого полигона,

где α н и α к - ориентирные дирекционные углы начальной и конечной сторон хода; п - число сторон хода.

Таблица 4 - Ведомость вычислений координат вершин оси основного теодолитного хода

Невязку, полученную по формуле (5), сравнивают с допустимой

Если угловая невязка получилась больше допустимой, надо второй раз проверить вычисление углов в полевом журнале, затем проверить углы, пользуясь магнитными азимутами сторон хода, и выявить, какие углы надо измерить повторно на местности.

Необходимо помнить, что по магнитным азимутам можно обнаружить только грубые промахи в измерении углов. Если угловая невязка меньше допустимой, ее распределяют на все углы поровну. Поправку δ β , которую вычисляют по формуле

округляют до 0,1′.

Если f β не делится без остатка на n, то большую по абсолютной величине поправку вводят в углы с короткими сторонами.

В теодолитных ходах небольшой длины поправки в измеренные углы можно вводить так, чтобы углы оказались округленными до целых минут.

Для контроля подсчитывают сумму поправок, она должна точно равняться невязке, взятой с обратным знаком.

4. По формуле

вычисляют исправленные значения углов и выписывают их в графу 3 ведомости. Сумма исправленных углов должна точно равняться теоретической сумме углов хода.

5. По исправленным значениям углов вычисляют дирекционные углы сторон хода:

α i + 1 = α i ± 180° - β - для правых углов; (6)

α i + 1 = α i + β ± 180° - для левых углов, (7)

Таблица 5 - Перевод дирекционных углов в румбы

где α i и α i + 1 - дирекционные углы предшествующей и последующей сторон хода. Вычисления начинают с дирекционного угла α н исходной стороны. В табл. 5 это сторона пз 7109 - пз 7108.

В примере дан порядок записи при вычислении дирекционных углов по формуле (7) для таблицы 2.

Контролем правильности вычислений служит равенство вычисленного и исходного значений конечного дирекционного угла. В рассматриваемом примере это значение для стороны пз 7109 - пз 7108 равно α к = 339°03,2′. Дирекционные углы сторон выписывают в графу 4.

6. Если приращения координат, предполагается определять с помощью таблиц, то в графу 5 выписывают румбы сторон.

Для определения названия и вычисления румба используют данные, приведенные в таблице 3.

7. В графе 6 ведомости вычислений подсчитывают длину хода

8. Приращения координат вычисляют по формулам ∆х = dcosα и ∆y = dsinα.

Приращения вычисляют с помощью калькулятора или по таблице приращений.

Таблица 6 - Программа вычисления приращений координат

Последовательность вычисления приращений координат на микрокалькуляторах типа «Электроника Б3-18М» приведена в таблице 6 (на примере стороны теодолитного хода V-пз 7109 со значениями α = 238°24,5" и d = 58,74 м).

Вычисления ∆ x и ∆ у с помощью таблиц приращений координат начинают с оформления специальной таблицы в рабочей тетради. Образец оформления приведен в таблице 5. Значения ∆ x и ∆ у даны через 1′ для горизонтальных расстояний 10, 20, ..., 90 м. Поэтому значение d разбивают на сотни, десятки, единицы и доли метра и выбирают для них соответствующие приращения с округлением до сотых долей метра, окончательные величины

приращений координат находят как суммы полученных значений, кругленные до 0,01 м.

Знаки приращения координат зависят от значения угла α или названия румба. Так, ∆х имеет положительный знак при углах α от 0° до 90° (СВ) и от 270° до 360° (СЗ), a ∆y имеет положительный знак при углах а от 0 до 180°, т.е. (СВ и ЮВ). Во всех остальных случаях приращения ∆х и ∆у имеют знак минус.

Таблица 7 - Вычисление приращений координат по таблицам d = 58,74; r = ЮЗ: 58°24′

Вычисленные или найденные по таблицам приращения координат записывают в графы 7 и 8 таблицы 4 с точностью до 0,01 м.

Для контроля приращения вычисляют дважды. Целесообразно, чтобы вычисления сделали студенты с применением различных средств: таблиц (таблица 7) и микрокалькуляторов.

9. Вычисляют невязки в приращениях координат по каждой оси и сравнивают их с допустимыми значениями.

Теоретические суммы приращений координат по осям равны

где Х к, Y к и Х н, Y н - соответственно координаты конечной и начальной точек теодолитного хода. Для замкнутого теодолитного хода (когда Х к = X н и Y к = Y н)

В результате измерения углов и линий возникают погрешности в приращениях координат, под влиянием которых

Эти величины называются невязками, f x по оси X и f у по оси Y.

Таблица 8 - Ведомость вычислений координат вершин диагонального

теодолитного хода

В теодолитном ходе, опирающемся на два опорных пункта, невязки в приращениях координат по осям вычисляют по формулам

Невязка в периметре, которую определяют по формуле

считается допустимой, если она не превышает 1:2000 периметра Р.

10. Если невязка в периметре допустима, то невязки по осям f x и f у распределяют с обратным знаком на все приращения пропорционально длинам горизонтальных проложений. Поправки в приращения координат вычисляют по формулам

Контроль правильности распределения невязок осуществляют в соответствии с зависимостями

Поправки округляют до 0,01 м и полученные значения в сантиметрах записывают в графах 7 и 8 над приращениями координат.

11. Исправленные значения приращений ∆x′ i и ∆y′ i вычисляют по формулам

и выписывают в графах 9 и 10 ведомости вычислений.

Контроль вычислений осуществляют по формулам

12. Вычисляют координаты вершин теодолитного хода

где X i-1 , Y i-1 и Х i , Y i - координаты предшествующей и последующей вершин теодолитного хода.

Контролем правильности вычислений служит совпадение вычисленных координат конечной точки теодолитного хода. В нашем примере (см. таблицу 4) - это координаты пз 7109.

Аналогично вычисляют координаты точек диагонального теодолитного хода. Образец обработки приведен в таблице 8

Топографическая съемка — это комплекс геодезических работ, выполняемых на местности для составления топографических карт и планов. Различают съемки для составления топографических планов крупных масштабов (1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000) и мел­ких (1:10000, 1:25 000 и мельче). В инженерной геодезии выпол­няют в основном съемки крупных масштабов.

Съемке и отображению на топографических планах подлежат все элементы ситуации местности, существующей застройки, бла­гоустройства, подземных и наземных коммуникаций, а также ре­льеф местности. Точки, определяющие на плане положение контуров ситуации, условно делят на твердые и нетвердые. К твердым относят четко определяемые контуры сооружений, построенных из долговремен­ных материалов (кирпича, бетона), например углы капитальных зданий. Контуры, не имеющие четких границ, например луга, леса, пашни, относят к нетвердым.

На топографические планы наносят пункты плановых и высот­ных геодезических сетей, а также все точки, с которых производят съемку, если они закреплены постоянными знаками. На специали­зированных планах допускается отображение не всей ситуации ме­стности, а только тех объектов, которые необходимы: применение нестандартных высот сечений рельефа, снижение или повышение точности изображения контуров и съемки рельефа.

Топографическую съемку выполняют с точек местности, по­ложение которых в принятой системе координат известно. Таки­ми точками служат пункты опорных государственных и инженер­но-геодезических сетей. Однако их количества, приходящегося на площадь снимаемого участка, большей частью бывает недоста­точно, поэтому геодезическая основа сгущается обоснованием, называемым съемочным.

Съемочное обоснование развивается от пунктов плановых и высотных опорных сетей. На участках съемки площадью до 1 км 2 съемочное обоснование может быть создано в виде самостоятель­ной геодезической опорной сети.

При построении съемочного обоснования одновременно оп­ределяют положение точек в плане и по высоте. Плановое поло­жение точек съемочного обоснования определяют: проложением теодолитных и тахеометрических ходов, построением аналитичес­ких сетей из треугольников и различного рода засечками. Высоты точек съемочного обоснования чаще всего определяют геометри­ческим и тригонометрическим нивелированием.

Самый распространенный вид съемочного планового обосно­вания — теодолитные ходы, опирающиеся на один или два ис­ходных пункта, или системы ходов, опирающихся не менее чем на два исходных пункта. В системе ходов в местах их пересечений образуются узловые точки, в которых могут сходиться несколько ходов.

Длины теодолитных ходов зависят от масштаба съемки и усло­вий снимаемой местности. Например, для съемки застроенной территории в масштабе 1:5000 длина хода не должна превышать 4,0 км; в масштабе 1:500 — 0,8 км; на незастроенной террито­рии— соответственно 6,0 и 1,2 км. Длины линий в съемочных теодолитных ходах должны быть не более 350 м и не менее 20 м. Относительные линейные невязки в ходах не должны превышать 1:2000, а при неблагоприятных условиях измерений (заросли, бо­лото) — 1:1000.

Углы поворота на точках ходов измеряют теодолитами со сред­ ней квадратической погрешностью 0,5" одним приемом. Расхож­ дение значений углов в полуприемах допускают не более 0,8". Дли­ ну линий в ходах измеряют оптическими теодолитами или светодальномера ми, мерными лентами и рулетками. Каждую сторону измеряют дважды — в прямом и обратном направлениях. Расхождение в из­ меренных значениях допускается в пределах 1:2000 от измеряемой длины линии.

При определении высот точек съемочного обоснования гео-­
метрическим нивелированием невязка в ходе не должна превы шать 20 см, тригонометрическим нивелированием — 20 см,
где L — длина хода, км.

Точки съемочного обоснования, как правило, закрепляют на местности временными знаками: деревянными кольями, столба­ми, металлическими штырями, трубами. Если эти точки предпо­ лагается использовать в дальнейшем для других целей, их закреп­ ляют постоянными знаками.

Для составления топографических планов применяют: аналити­ ческий, мензульный, тахеометрический, аэрофототопографичес­кий, фототеодолитный методы съемок, съемку нивелированием поверхности и с помощью спутниковых приемников. Применение того или иного метода зависит от условий и масштаба съемки.

---