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 большее 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
D = kl + c (формула 8.1)
а горизонтальное проложение по формуле
d = D cos2 ν = kl cos2 ν (формула 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 при наведении на рейку на отсчёт, равный высоте прибора, или 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 полезных ископаемых
- границы и граничные столбы
- наземные линии связи и коммуникации и др.
Работа на станции тахеометрической съёмки выполняется в указанной последовательности (на примере рис. "схема тахеометрической съёмки на станциях 6 и 7").
Последовательность работ на станции тахеометрической съёмки
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. "Абрис тахеометрической съёмки на станции 6 и 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 перемещаться 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. выбор съёмочных пикетов для съёмки рельефа). На абрисах тахеометрической съёмки выполняют не только примерную зарисовку рельефа, но и указывают направления однородных скатов в сторону понижения (стрелками между точками, расположенными на однородных 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 масштабе 1:5000.
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
HРТ = HСТ + i − a (формула 8.3)
где HСТ - 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 для положения «круг лево», превышений и высот по формуле
Hi = HСТ + hi (формула 8.4)
Далее приведём пример производства тахеометрической съёмки местности с точек 6 и 7 съемочного обоснования рис. "схема тахеометрической съёмки на станциях 6 и 7". Абрисы на станциях 6 и 7 представлены на рис. "абрис тахеометрической съёмки на станции 6 и 7", журнал тахеометрической съёмки – в табл. "журнал тахеометрической съемки". 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. "схема тахеометрической съёмки на станциях 6 и 7"); абрисы тахеометрической съёмки (рис. "абрис тахеометрической съёмки на станции 6 и 7"), журнал тахеометрической съёмки (табл. "журнал тахеометрической съемки").
Решение.
1. Вычисление углов наклона:
| ν1 = - 0о36' – ( - 0о02') = - 0о34' ν2 = - 1о02' – ( - 0о02') = - 1о00' ................................................... |
ν11 = - 3о48' – ( - 0о01') = - 3о47' ν12 = - 2о07' – ( - 0о01') = - 2о06' ................................................... |
| ν10 = + 0о22' – ( - 0о02') = + 0о24' | ν17 = + 3о49' – ( - 0о01') = + 3о50' |
2. Вычисление горизонтальных проложений: формула (8.2).
| d1 = (kl)1 ∙ cos2ν1 = 45,3 ∙ cos2( - 0о34') = 45,3 м d2 = (kl)2 ∙ cos2ν2 = 57,2 ∙ cos2( - 1о00') = 57,2 м .............................................................................. |
| d8 = (kl)8 ∙ cos2ν8 = 56,2 ∙ cos2( + 3о02') = 56,0 м .............................................................................. |
| d17 = (kl)17 ∙ cos2ν17 = 55,6 ∙ cos2( + 3о50') = 55,4 м |
3. Вычисление превышений
| № пикетов | Дальномер, kl, м | Отсчеты | Угол наклона, ν | Гориз. пролож., d, м | Превышение, h, м | Высота, Н, м | Примечания | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ГК | ВК | |||||||
| Станция 6 0оГК на точку 7 i = 1,46 м МО = - 0о02' Н6 = 79,78 м | ||||||||
| 1 | 45,3 | 10о10' | - 0о36' | - 0о34' | 45,3 | - 0,45 | 79,3 | Граница леса, куст. и луга |
| 2 | 57,2 | 32о05' | - 1о02' | - 1о00' | 57,2 | -2,04 | 77,7 | Гр. леса и куст. V = 2,5 м |
| 3 | 24,9 | 45о00' | - 2о43' | - 2о41' | 24,8 | -1,16 | 78,6 | Гр. куст. и луга |
| 4 | 58,5 | 60о03' | - 3о28' | - 3о26' | 58,3 | -4,04 | 75,7 | Куст. V = 2,0 м |
| 5 | 37,9 | 82о40' | - 5о54' | - 5о52' | 37,5 | -3,85 | 75,9 | Гр.куст.луга |
| 6 | 14,4 | 255о24' | + 6о38' | + 6о40' | 14,2 | +1,66 | 81,4 | Дорожка |
| 7 | 61,6 | 291о16' | + 3о22' | + 3о24' | 61,4 | +3,65 | 83,4 | Забор(угол) |
| 8 | 56,2 | 301о42' | + 3о00' | + 3о02' | 56,0 | +2,96 | 82,7 | Дом(угол) |
| 9 | 63,0 | 330о45' | + 1о00' | + 1о02' | 63,0 | +1,13 | 80,9 | Дом(угол) |
| 10 | 63,3 | 345о36' | + 0о22' | + 0о24' | 63,3 | +0,45 | 80,2 | Забор(угол) |
| Станция 7 0оГК на точку 8 i = 1,52 м МО = - 0о01' Н7 = 76,64 м | ||||||||
| 11 | 24,3 | 20о04' | - 3о48' | - 3о47' | 24,2 | -1,60 | 75,0 | Гр.леса и луга |
| 12 | 27,3 | 46о11' | - 2о07' | - 2о06' | 27,3 | -1,00 | 75,6 | То же |
| 13 | 49,8 | 75о18' | + 0о38' | + 0о39' | 49,8 | +0,59 | 77,2 | Лес, V=1,5 м |
| 14 | 36,6 | 94о56' | + 2о26' | + 2о27' | 36,5 | +1,56 | 78,2 | Гр.леса и луга |
| 15 | 53,4 | 118о39' | + 3о11' | + 3о12' | 53,2 | +2,97 | 79,6 | Пересеч. дорожек |
| 16 | 32,2 | 144о30' | + 4о49' | + 4о50' | 32,0 | +2,71 | 79,4 | Угол дома |
| 17 | 55,6 | 174о23' | + 3о49' | + 3о50' | 55,4 | +3,7 | 80,4 | То же |
Схема тахеометрической съёмки на станциях 6 и 7
Абрис тахеометрической съёмки на станции 6
Абрис тахеометрической съёмки на станции 7
h1 = d1 ⋅ tgν1 = 45,3 ⋅ tg (- 0034′) = -0,45 м
По таким же формулам вычисляются превышения для пикетов 3, 5 – 10, 11, 12, 14 –17.
h2 = d2 ⋅ tgν2 + i − V = 57,2 ⋅ tg (- 1000′) + 1,46 − 2,50= -2,04 м
По таким же формулам вычисляются превышения для пикетов 4 и 13.
4. Вычисление высот пикетов: формула (8.4).
Н1 = Н6 + h1 = 79,78 + (- 0,45) = 79,33 м = 79,3 м
Н2 = Н6 + h2 = 79,78 + (- 2,04) = 77,74 м = 77,7 м
И т.д. до пикета 10 включительно.
Н11 = Н7 + h11 = 76,64 + (- 1,60) = 75,04 м = 75,0 м
Н12 = Н7 + h12 = 76,64 + (- 1,00) = 75,64 м = 75,6 м
И т.д. до пикета 17 включительно.
