ТАХЕОМЕТРИЧЕСКАЯ СЪЕМКА

При использовании технических теодолитов сущность тахеометри­ческой съемки сводится к определению пространственных полярных координат точек местности и последующему нанесению этих точек на план. При этом горизонтальный угол ß между начальным направлением и направлением на снимаемую точку измеряется с помо­щью горизонтального круга, вертикальный угол v — вертикального круга теодолита, а расстояние до точки D — дальномером. Таким обра­зом, плановое положение снимаемых точек определяется полярным способом (координатами в, d), а превышения точек — методом триго­нометрического нивелирования. Преимущества тахеометрической съемки по сравнению с другими видами топографических съемок заключаются в том, что она может выполняться при неблагоприятных погодных условиях; кроме того, камеральные работы могут выполняться другим исполнителем вслед за производством полевых измерений, что позволяет сократить сроки составления плана снимаемой местности. Кроме того, сам процесс съемки может быть автоматизирован путем использования электрон­ных тахеометров, а составление плана или ЦММ — производить на базе ЭВМ и графопостроителей.

Основным недостатком, тахеометрической съемки является то, что составление плана местности выполняется в камеральных условиях на основании только результатов полевых измерений и зарисовок; при этом нельзя своевременно выявить допущенные промахи путем сличе­ния плана с местностью.

2. Как отмечалось выше, при производстве тахеометрической съемки могут использоваться технические теодолиты типов ТЗО, Т15 и др., имеющие горизонтальный и вертикальный круги и нитяной дальномер. Перед началом съемки выполняют поверки прибора. Для удобства вы­числений вертикальных углов МО вертикального крута приводится к нулю; колебания МО в процессе работы не должно превышать ±1^э. При работе с теодолитами применяют специальные дальномерные рейки либо шашечные нивелирные рейки.

В настоящее время при тахеометрической съемке все более широ­кое применение находят тахеометры. В нашей стране предусмотрен выпуск четырех типов тахеометров.

1. ТЭ — тахеометр электронный; является прибором, сочетающим в себе угломерное устройство со светодальномером. Непременным эле­ментом электронных тахеометров является микроЭВМ, позволяющая автоматизировать процесс измерений и вычислений по заложенным в ней программам. Использование этих приборов позволяет создать авто­матизированную технологическую цепочку: тахеометр — регистратор информации — преобразователь — ЭВМ — графопостроитель, которая обеспечивает получение готовых топографических планов в автомати­ческом режиме и сводит к минимуму личные ошибки исполнителей.

Электронные тахеометры можно разделить на две группы: на при­боры с визуальным съемом показаний и приборы с автоматическим съемом показаний с угломерных кругов. В первом случае результаты измерений углов вводятся в вычислительное устройство с помощью клавиатуры, во втором случае результаты угловых измерений индици­руются на цифровом табло и автоматически вводятся в память ЭВМ. Результаты измерения расстояний в обоих случаях вводятся в ЭВМ автоматически.

К приборам первой группы относятся отечественный электронный тахеометр Та5 (рис. 120, а), зарубежные EOT 2000, SM4 (Германия), Distomat Di3, Di4 (Швейцария), Geodimeter 7T (Швеция) и др.

Ко второй группе относятся отечественные тахеометры ТаЗм (рис. 120, б), 2Та5 и

ЗТа5 (рис. 120, в), зарубежные Elta, Rec Elta, Geodimeter серии 600S (Гер­мания), SET Sokkia (рис. 120, г), DTM Nikon, GTS Topcon и PCS Pentax (Япония), TPS Leica (Швейцария) и др.

Основой конструкции электронно-оптического тахеометра Та5 (см. рис. 120, а) является оптический шкаловый теодолит типа 2Т5К с ком­пенсатором вертикального круга и зрительной трубой прямого изобра­жения, в которой вмонтированы отдельные узлы и блоки светодальномера СТ5, и микроЭВМ. Тахеометр предназначен для измерения углов, расстояний, определения приращений координат точек на местности при топографической съемке, сгущения съемочных сетей, измерений в прикладной геодезии, при инженерно-геодезических изысканиях и т. д. Обеспечивает измерение расстояний до 3 км со средней квадратической погрешностью не более 2 см, горизонтальных и вертикальных углов — с погрешностями 6 и 11" соответственно.

Конструкция электронного тахеометра «Агат» ТаЗм (рис. 120, б) разработана на базе Та5, имеет общие с ним узлы и аналогичный прин­цип построения. Углоизмерительная часть тахеометра представляет собой кодовый электронный теодолит, дальномерная часть в основном повторяет структурную схему светодальномера СТ5. Обеспечивает из­мерение расстояний до 5 км со средней квадратической погрешностью не более 3,5 см и горизонтальных и вертикальных углов с погрешно­стями 4 и б" соответственно. В настоящее время взамен тахеометров Та5 и ТаЗм отечественной промышленностью освоен выпуск более со­вершенных моделей 2Та5 и ЗТа5 (см. рис. 120, в).

2.ТД — тахеометр с авторедукционным дальномером-высотомером двойного изображения с постоянным параллактическим углом (рис. 121, а); предназначен для определения расстояний в диапазоне 20—180 м с относительной погрешностью 1:3000 и превышений со средней квадра­тической погрешностью не более 5 см на 100 м расстояния по 2-метро­вой горизонтальной рейке, а также для измерения горизонтальных и вертикальных углов со средними квадратическими погрешностями 7 и 10" соответственно. Угломерная часть прибора выполнена на базе тео­долита Т5К. Применяется для проложения полигонометрических и тео­долитных ходов и выполнения тахеометрической съемки. К данному типу относится тахеометр Редта 002 (Германия).

3. ТВ — тахеометр внутрибазный (рис. 121, б); предназначен для из­мерения горизонтальных проложений и горизонтальных и вертикаль­ных углов со средней квадратической погрешностью 30 и 60" соответ­ственно. По принципу действия ТВ относится к дальномерам двойного изображения с переменной базой внутри прибора. Расстояния до 60 м можно измерять без использования рейки по наблюдаемым вертикаль­ным контурам местных предметов; при расстоянии до 180 м использует­ся веха и дополнительная база величиной 60 см. Относительная погреш­ность измерения расстояний в среднем равна 1:1000. ТВ применяется при тахеометрической съемке труднодоступных участков, открытых горных выработок, в городах в условиях интенсивного движения транспорта, а также в автодорожном и транспортном строительстве.

4. ТН — тахеометр номограммный; с 1984 г. выпускается под шиф­ром ТаН, 2ТаН (тахеометр номограммный, вторая модель). Тахеометр предназначен для измерения горизонтальных и вертикальных углов, горизонтальных проложений и превышений при одном наведении зри­тельной трубы на вертикальную рейку. Несмотря на бурное развитие средств вычислений и электронных тахеометров, номограммные тахео­метры продолжают использоваться при производстве тахеометрической

съемки.

Тахеометр 2ТаН (рис. 122, а) относится к приборам с оптико-меха­ническим преобразователем в виде номограмм, изображение которых передается в поле зрения трубы (рис. 122, б). Номограммы содержат набор рассчитанных соответствующим образом кривых, по которым непосредственно определяют горизонтальные проложения и превыше­ния. Угломерная часть тахеометра изготовлена на базе теодолита 2Т5К, зрительная труба дает прямое изображение. Левее окуляра зрительной трубы расположен окуляр шкалового микроскопа для взятия отсчетов по угломерным кругам. Лимб вертикального круга имеет секторную оцифровку. Если измерение вертикальных кругов не производится, верхняя половина поля зрения микроскопа зашторивается поворотом рукоятки, расположенной под зеркалом подсветки.

Горизонтальное проложение и превышение измеряют с помощью

3 —4-метровой рейки с сантиметровыми делениями, устанавливаемой вертикально по уровню на противоположном конце измеряемой линии

Рейка имеет выдвижную пятку для установки нуля рейки на высоту прибора.

В процессе измерений при положении зрительной трубы КЛ в поле зрения трубы наблюдатель рассматривает одновременно вертикальную нить сетки, совмещаемую с осью рейки, и изображение номограммы. Номограмма (см. рис. 122, б) состоит из основной, или нулевой, кри­вой 0, двух кривых горизонтальных проложений и ряда кривых превы­шений, коэффициент которых увеличивается по мере увеличения угла наклона зрительной трубы. Кривые горизонтальных проложений с коэффициентами 100 и 200 расположены по обе стороны от основной кривой, причем дополнительная кривая с коэффициентом K_s = 200 на­ходится в нижней части поля зрения трубы. Из восьми кривых превы­шений четыре имеют положительные (+10,+ 20,+ 50,-1-100) и четыре отрицательные (—10, —20, —50, —100) коэффициенты K_h.

При измерении горизонтального проложения и превышения совме­щают основную кривую 0 с нулевой отметкой рейки и берут отсчеты по соответствующей номограммной кривой. Результатом измерения является произведение отсчета на коэффициент данной кривой. Напри­мер, (см. рис. 122, б):

d = 0,321 м х 100 = 32,1 м; h = 0,238 м х (+ 10) = +2,38 м.

Средняя квадратическая погрешность измерения горизонтальных и вертикальных углов составляет 8 и 12" соответственно. Погрешности измерения расстояний и превышений в значительной степени зависят от коэффициента используемых номограмм:

— для расстояний 100 м при использовании коэффициентов 100 и 200 погрешности составляют от 0,1 до 0,25 м;

— для превышения на расстоянии 100 м при K_h= 10 — 100 погреш­ность m_h = 0,03 — 0,2 м.

Тахеометры типа ТаН приспособлены для работы с картографиче­ским столиком (см. рис. 122, а), с помощью которого можно составлять план топографической съемки непосредственно в поле по аналогии с мензульной съемкой.

Из зарубежных тахеометров, получивших широкое распростране­ние в практике геодезических работ, наиболее известен номограммный тахеометр Дальта 010В, который по назначению, принципу устройства и точности измерений в основном аналогичен тахеометру 2ТаН.