Тема 2.2. Аналитическая обработка теодолитной съемки

Порядок выполнения теодолитной съемки. Цель вычислительной обработки материалов теодолитной съемки. Порядок передачи дирекционного угла и координат при привязке теодолитного полигона к исходным геодезическим пунктам.

Вычисление координат пунктов теодолитного полигона: обработка журнала измерений, составление схемы, вычисление угловой невязки, сравнение с допуском, уравнивание углов, вычисление дирекционных углов и приращений координат; вычисление абсолютной и относительной невязок, сравнение с допуском, уравнивание приращений и вычисление координат. Контроли вычислений. Методы обнаружения грубых ошибок в полевых измерениях и вычислениях при получении недопустимых невязок.

Вычисление координат пунктов теодолитного хода, проложенного между пунктами исходной геодезической сети. Определение теоретических сумм углов и приращений координат по осям. Допустимые невязки, контроль вычислений. Особенности вычислительной обработки диагонального хода, проложенного между пунктами ранее построенного теодолитного полигона.

Объекты съемки, выбор характерных точек и методов их привязки к пунктам и линиям съемочной сети (координирование точек, способ перпендикуляров, полярных координат, угловых и линейных засечек, створов, обхода). Абрис, порядок записи результатов ситуации.

Камеральная обработка теодолитной съемки

Камеральная обработка теодолитной съемки состоит из: обработки и увязки угловых и линейных измерений теодолитных ходов; вычисления приращений и координат точек; построения, составления плана по координатам; оформления плана в масштабе и соответствующих условных знаках.

Полевая теодолитная съемка осуществляется геодезическими приборами.

Теодолит — угломерный геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов на местности, измерения азимутов и определения расстояния по дальномеру (рис.34). Прибор состоит из подставки, горизонтального круга (лимба с алидадой), вертикального круга (вращающегося лимба и неподвижной алидады) и зрительной трубы двух осей вращения (вертикальной и горизонтальной). Горизонтальный и вертикальный круги теодолита снабжены лупами (или микроскопами) для отсчитывания по лимбу.

По ГОСТу теодолиты подразделяются на высокоточные, точные и технические. К высокоточным относятся теодолиты Т05, Т1, к точным — Т2, Т5, к техническим — Т15, ТЗО (числа означают погрешности измерения горизонтальных углов в секундах). Это оптические теодолиты. При производстве геодезических работ в землеустройстве применяются теодолиты ТЗО, Т15, Т15К, Т5 (2Т5 и 2Т5К). Теодолитом ТЗО измеряют горизонтальные и вертикальные углы с точностью 30" (измерение одним приемом при способе круговых приемов) и 15" (при измерении способом повторений). Удобен для работы в труднодоступных и горных районах.

Теодолит Т15 предназначен для измерения углов (одним приемом при измерении способом круговых приемов, с погрешностью не более 15") в теодолитных и тахеометрических ходах, при привязке аэрофотоснимков, при переносах проектов в натуру и при различных изысканиях.

Теодолит Т5 имеет значительное сходство с теодолитом Т15.

В работах связанных с землеустройством применяют топографические съемки местности. Топографическая съемка местности – это совокупность топографо-геедезических работ, в результате которых создается съемочный оригинал карты или плана местности. Топографические съемки выполняются наземными и аэрофотографическими методами. К наземным методам относятся мензульная, тахеометрическая, теодолитная и фототеодолитная съемки. Аэрофототопографическая съемка выполняется стереотопографическим и комбинированным методом.

Выбор метода определяется экономической целесообразностью, которая в свою очередь зависит от размеров снимаемой территории, ее заселенности, застроенности, сложности рельефа и т.д.

В настоящее время, если съемка идет на большой территории, экономически самым выгодным является аэрофототопографический метод. Если надо заснять небольшие участки местности, то из-за высокой стоимости летно-съемочных работ аэрофотосъемка становится экономически невыгодным, поэтому в таких случаях применяют мензульную съемку. Тахеометрическая съемка производится в случаях, если снимаемая территория представляет из себя вытянутую узкую полосу, что обычно бывает при сооружении линейных объектов – дорог, линий связи, электропередач или трубопроводов.

Теодолитную съемку применяют главным образом при съемке местности с капитальной застройкой. Она состоит из съемки деталей фасадов зданий, поездов и внутриквартальных территорий. Мензульную и тахеометрическую съемки применяют при инженерно-геодезических изысканиях в основном для сельского строительства, а также землеустройства, когда применение аэрофотосъемки затруднено.

Теодолитная съемка. Теодолитная съемка складывается из следующих этапов:

1.Камеральная подготовка материалов.

2.Рекогносцировка местности и закрепление намеченных пунктов геодезическими знаками.

3.Полевые измерительные работы.

4.Камеральная обработка результатов.

Камеральная подготовка. В период камеральной обработки устанавливают наличие планов, составленных на снимаемую местность по ранее произведенным съемкам: из имеющихся материалов отбирают планы и карты наиболее крупных масштабов и съемок последних лет. Составляют схему расположения пунктов имеющегося съемочного обоснования. Из каталогов выписывют координаты этих пунктов.

На подобранных планах или топографических картах составляют проект организации полевых работ.

Рекогносцировка местности. После камеральной подготовки исполнитель осматривает местность, устанавливает изменения в контурах, проверяет целесообразность исполнения намеченного проекта, уточняет его на месте, назначает места установки пунктов съемочной сети, закрепляет их геодезическими знаками и намечает пути привязки к пунктам геодезической сети более высокого порядка. Вслед за этим выполняют непосредственно полевые измерения, которые проводят в два этапа: первый – построение съемочной сети и второй – съемка контуров.

При теодолитной съемке съемочная сеть в основном состоит из теодолитных ходов – многоугольников, в которых измеряют длины сторон и поворотные углы между сторонами.

Теодолитный ход может быть разомкнутый – вытянутый ход, начало и конец которого опираются на пункты геодезического обоснования более высокого порядка. У этого хода углы при начальной и конечной точках совпадающих с пунктами съемочного обоснования, называют примычними.

Замкнутый – сомкнутый многоугольник, обычно привязанный к одному из пунктов геодезического обоснования. Для привязки, т.е. для передачи координат от исходного пункта, измерены углы и линия между пунктами.

Висячий – ход примыкает к геодезическому обоснованию одним своим концом, второй конец остается свободным.

Точку поворота хода намечают так, чтобы над ней можно было установить теодолит для измерения угла: с нее хорошо бы просматривалась и была доступна для съемки окружающая местность: были видны знаки, установленные на предыдущей и последующей точках хода: чтобы от нее удобно было измерять длины линии до следующих точек хода: чтобы длины сторон не превышали 300 – 500 м. и не были короче 50 м., а в среднем равнялись 250 м.: при съемке контуров методом перпендикуляров стороны хода располагались от снимаемых границ не далее 50 – 70 м. Съемочные работы выполняют с пунктов съемочной сети способами:

прямоугольных координат (перпендикуляров) для объектов, расположенных вдоль теодолитных ходов. Длина перпендикуляра не должна превышать 8, 6, и 4 метра соответственно в масштабе 1:2000, 1:1000, и 1:500. При пременении эккера эти расстояния можно увеличить до 60, 40, и 20 метров;

линейных засечек, когда четкий контур местности удален от опорных не дальше длины мерного прибора. При съемке способом линейных засечек следует стремиться к тому, чтобы исходная сторона и линии засечек образовали равнобедренный треугольник;

угловых засечек, если не возможно измерить расстояние до характерных точек объекта угол при засекаемой точке не должен быть менее 30 и не более 150 градусов, а расстояние до него не более 120 метров при съемке в масштабе 1:2000 и 250 метров – в масштабе 1:5000;

полярных координат при съемке остальных объектов. При этом способе расстояние от исходного пункта до контурной точки, измереное нитяным дальномером, не должно превышать 150 и 200 метров соответственно.

Результаты теодолитной съемки отражают в абрисе, соблюдая следующие правила:

для удобства записей измерений размеры объектов, выражающиеся в масштабе плана, на абрисе могут быть не пропорциональны друг другу, однако общее очертание объектов по возможности должно отражать подобие их взаимного положения и формы; архитектурные выступы следует зарисовывать, если их размер на плане будет более 0,5 мм; объекты, не выражающиеся в масштабе плана (столбы и опоры воздушных линий электропередач и связи, выходы подземных сооружений и пр.), зарисовывают соответствующими условными знаками; прямыми линиями можно отображать только те контуры, для которых действительное отклонение отпрямолинейных в отдельных точках не превышает 0,5 мм на плане;

на застроенных территориях необходимо зарисовывать границы отдельных усадеб и контуры других объектов, расположенных внутри приусадебного участка (залежи, пруды и др.);

на участке съемки с массивом растительности следует выделять и показывать на абрисе контуры молодой поросли, редколесья, вырубок, кустарников и др.; отображению в абрисе подлежат также просеки, лесные дороги, тропинки, отдельно стоящие деревья.

Все зарисовки в абрисах необходимо вести четко и аккуратно, располагая объекты с таким расчетом, чтобы оставалось свободное место для записей результатов измерений. В связи с этим одном листе не следует размещать более 2-3 исходных линий, на основе которых планируеться проводить съемку местности.

При теодолитной съемке делают обмеры капитальных построек и записывают результаты в абрисе с округлением до 0,1 м. Для контроля и повышения точности съемки рекомендуется сделать промеры между углами соседних зданий необходимо также указать этажность постройки, назначение и материал стен.

Теодолитную съемку обычно выполняют одновременно с построением съемочной сети. Для этого на пункте теодолитного хода вначале изщмеряют горизонтальные углы с записью в журнал. При измерении стороны в прямом направлении делают необходимые измерения и зарисовки. Результат прямого измерения линии показывают на абрисе, а двойного (прямого и обратного) – в журнале теодолитной съемки. Практикуется записывать в отдельной таблице, размещенной на абрисе, полярные углы и расстояния при съемке полярным способом. Однако их можно помещать также в журнале измерения углов.

Составление плана теодолитной съемки.

С помощьюлинейки Дробышева (или другим способом) строят координатную сетку остро заточенным твердым карандашом. При контроле построения измерителем расхождение в длине сторон и диоганалей квадратов не должно превышать 0,2 мм. Сетку подписывают на краях планшета соответственно размеру участка съемки и значениям координат всех пунктов съемочной сети. Пункты теодолитных ходов и створные точки наносят на план по координатам с контролем по значениям горизонтальных проложений (допустимые расхождения 0,2 мм).

На план наносят по координатам углы кварталов, капитальные здания и другие точки ситуации, снятые аналитическим способом. Ситуацию наносят на план по результатам измерений, записанным в абрисах. Контуры вычерчивают острозаточеным карандашом в полном соответствии с условными знаками для данного масштаба. Проверенный и откоректированный план вычерчивают в туши.

Мензульная съемка. Приемущество мензульной съемки перед всеми остальными методами в том, что план местности вычерчиваеться непосредственно на месте проведения съемки, т.е. в полевых условиях. Поэтому в подготовительный период изготавливают планшет, строят координатную сетку и наносят пункты съемочной сети, которые были получены в результате создания планово-высотной сети. Для предотвращения деформации листа, его наклеивают на твердую основу – лист картона или аллюминиевую пластину.

Порядок работы на пункте:

Мензулу устанавливают на съемочной точке, проводят ориентирование и центрирование планшета.

Измеряют высоту стояния прибора.

Проводят предварительный осмотр местности и намечают границы снимаемого с данной съемочной точки участка местности.

Проводят съемку ситуации одновременно со съемкой рельефа.

По окончании работ вычерчивают оригинал карты, в том случае, когда план не вычерчиваеться составляют кальку контуров и кальку высот.

Тахеометрическая съемка. Тахеометрическая съемка отличается от мензульной тем, что непосредственно в в поле выполняются все необходимые измерения, заносимые в журнал, но план составляется в камеральных условиях. Съемка ведётся с помощью теодолита, тахеометра и рейки, в том случае, когда съемка производится более современным оборудованием вместо рейки используется вешка с установленным на ней зеркально-призменным отражателем. В тахеометре расположен модулятор лазерного излучения, чем повышается точность производимой съемки. В ходе работы измеряются превышения и рассотяния между точками, а токже углы между линиями тахеометрического хода, ведётся съемка ситуации.

Тема 2.3. Построение плана теодолитной съемки

Построение плана полигона (хода) по румбам и горизонтальным проложениям линий с уравниванием способом параллельных линий.

Построение координатной сетки. Расчеты для симметричного размещения плана относительно краев листа.

Нанесение точек съемочной сети по координатам. Контроль. Построение ситуации по абрисам. Оформление плана.

Понятие об автоматизированных способах построения плана с помощью графопостроителя по цифровой модели местности.

Составление плана теодолитной съемки.

С помощьюлинейки Дробышева (или другим способом) строят координатную сетку остро заточенным твердым карандашом. При контроле построения измерителем расхождение в длине сторон и диоганалей квадратов не должно превышать 0,2 мм. Сетку подписывают на краях планшета соответственно размеру участка съемки и значениям координат всех пунктов съемочной сети. Пункты теодолитных ходов и створные точки наносят на план по координатам с контролем по значениям горизонтальных проложений (допустимые расхождения 0,2 мм).

На план наносят по координатам углы кварталов, капитальные здания и другие точки ситуации, снятые аналитическим способом. Ситуацию наносят на план по результатам измерений, записанным в абрисах. Контуры вычерчивают острозаточеным карандашом в полном соответствии с условными знаками для данного масштаба. Проверенный и откоректированный план вычерчивают в туши.

Мензульная съемка. Приемущество мензульной съемки перед всеми остальными методами в том, что план местности вычерчиваеться непосредственно на месте проведения съемки, т.е. в полевых условиях. Поэтому в подготовительный период изготавливают планшет, строят координатную сетку и наносят пункты съемочной сети, которые были получены в результате создания планово-высотной сети. Для предотвращения деформации листа, его наклеивают на твердую основу – лист картона или аллюминиевую пластину.

Построение координатной сетки

Графические работы состоят в построении плана теодолитной съемки на базе координат вершин теодолитного хода и абрисов съемки ситуации. Составление плана выполняется в последующей последовательности. 1) построение координатной сетки; 2) накладка теодолитного хода на план; 3) нанесение ситуации; 4) оформление плана. Построение координатной сетки. Построение координатной сетки является ответственной задачей, требующей особенного внимания и аккуратности. От точности построения сетки во многом зависит точность нанесения ситуации, а следовательно, и Точность решаемых по плану инженерно-геодезических задач. Для планов масштабов 1: 10 000 и крупнее стороны квадратов координатной сетки принимают равными 10 см. Построение сетки может быть выполнено при помощи циркуля измерителя (или штангенциркуля) и масштабной линейки, линейки Дробышева, а также координатографом. Построение координатной сетки начинается с расчета нужного числа квадратов по осям. Пусть для ранее рассмотренного примера (см. табл. 7) требуется составить план в масштабе 1:2000, при котором длина стороны квадрата сетки (10 см) соответствует 200 м горизонтального проложения местности. Исходя из значений координат хода, определяют величины.