2. Работы, выполняемые при производстве теодолитных съемок
При теодолитных съемках в период производства полевых работ выполняют следующее: рекогносцировку, прокладку теодолитных ходов съемочного обоснования, съемку подробностей ситуации местности.
Рекогносцировку подлежащего съемке участка местности производят с целью установления границ съемки, определения положения съемочных точек (вершин теодолитных ходов), направления теодолитных ходом и выбора метода съемки ситуационных подробностей местности.
Прокладка теодолитных ходов включает в себя вешение линий, измерение горизонтальных углов, измерение горизонтальных проекций длин линий.
Вешение линий осуществляют с помощью теодолита. При длинных прямых назначают дополнительные съемочные точки, с которых осуществляют продление створа. Вынос дополнительных съемочных точек при продлении стороны теодолитного хода для устранения влияния коллимационной погрешности осуществляют переводом трубы через зенит (см. рис. 10.3) при двух положениях круга теодолита (КЛ и КП).
Горизонтальные углы теодолитных ходов, вправо по ходу лежащие, измеряют полным приемом. Теодолит над съемочной точкой центрируют с точностью ±5 см. Предельная допустимая погрешность измерения одного угла съемочного обоснования не должна быть больше ±1,5', а для теодолитных ходов вдоль трасс инженерных сооружений (например, автомобильных дорог) — не больше ±3'.
Измерение длин линий осуществляют с использованием землемерных лент и рулеток, оптических дальномеров и светодальномеров, а также приемников систем спутниковой навигации «GPS».
Стороны съемочного обоснования измеряют дважды с относительной погрешностью 1:2000. Длины теодолитных сторон вдоль трасс линейных сооружений измеряют один раз с относительной погрешностью 1:1000. Однако для исключения грубых ошибок второй раз расстояния измеряют еще раз нитяным дальномером с относительной погрешностью 1:300 и периодически привязывают трассу к пунктам государственной геодезической сети.
При измерениях линий землемерными лентами и рулетками и углах наклона измеряемых линий более 2' определяют горизонтальные проекции измеренных расстояний по формуле
d=Dcosν (горизонтальная проекция наклонной линии)
или вводят поправки при измерениях по формуле
(поправка за наклон
линии местности к горизонту),
(см. рис.1),_ т. е. смещают ленту или рулетку вперед на величину поправки.
Съемку подробностей ситуации осуществляют в зависимости от требуемого масштаба съемки с шагом снимаемых точек от 10 до 100 м, однако при этом фиксируют все изломы контурных линий (например, углы зданий, домов, изгородей, линий электропередач и т.д.).
3. Методы съемки подробностей местности
Съемку характерных подробностей ситуации местности производят в зависимости от конкретных условий местности и имеющихся в наличии приборов одним из следующих способов: прямоугольных координат; полярным; прямых угловых засечек; линейных засечек; обхода; створов; наземно-космическим.
При съемках методом прямоугольник координат положение каждой ситуационной точки местности устанавливают по величинам абсциссы Х (расстоянием от ближайшей точки съемочного обоснования по стороне теодолитного хода или расстоянием от начала трассы) и ординатой Y (расстоянием от соответствующей стороны теодолитного хода или от трассы) (рис. 2, а). Определение ординат Y обычно производят с помощью зеркального эккера и рулетки.
Рис. 2. Схема теодолитной съемки методом координат:
а-прямоугольных; б-полярных
Метод прямоугольных координат наиболее часто используют при съемке притрассовой полосы линейных сооружений в ходе разбивки пикетажа. Ширину съемки притрассовой полосы в масштабе 1:2000 принимают по 100 м в обе стороны от трассы, при этом в пределах ожидаемой полосы отвода съемку ведут инструментально, а далее глазомерно.
Теодолитную съемку методом полярных координат применяют преимущественно в открытой местности, при этом положение каждой ситуационной точки определяют горизонтальным углом β, измеряемым от соответствующей стороны теодолитного хода, и расстоянием S, измеряемым от соответствующей точки съемочного обоснования (рис. 2, б). Съемку характерных точек местности наиболее часто осуществляют оптическими теодолитами с измерением расстояний нитяным дальномером.
Съемка методом полярных координат оказывается особенно эффективной при использовании электронных тахеометров.
Метод прямых угловых засечек применяют главным образом в открытой местности, там, где не представляется возможным производить непосредственное измерение расстояний до интересуемых точек местности. Положение каждой снимаемой точки относительно соответствующей стороны теодолитного хода (базиса) определяют измерением двух горизонтальных углов β1 и β2, примыкающих к базису (рис. 3, а). В качестве базиса обычно служит одна из сторон съемочного обоснования или ее часть. Съемку методом прямых угловых засечек обычно ведут оптическими теодолитами и особенно часто используют при производстве гидрометрических работ на реках: измерение поверхностных скоростей течения поплавками, траекторий льдин и речных судов, при выполнении подводных съемок дна русел рек и водоемов и т.д.
Метод линейных засечек применяют, если условия местности позволяют легко и быстро производить линейные измерения до характерных ситуационных точек местности. Измерения производят лентами или рулетками от базисов, расположенных на сторонах съемочного обоснования. Положение каждой снимаемой точки местности определяют измерением двух горизонтальных расстояний S1 и S2 с разных концов базиса (рис. 3, б).
Рис. 3. Схема теодолитной съемки способом засечек:
а-угловых засечек; б-линейных засечек
Метод обхода реализуют проложением теодолитного хода по контуру снимаемого объекта с привязкой этого хода к съемочному обоснованию. Углы β1, β2,…,β3 снимают при одном положении круга теодолита, а измерения длин сторон осуществляют землемерной лентой или рулеткой, нитяным дальномером или светодальномером электронного тахеометра (рис. 4, а).
Метод обхода используют, как правило, в закрытой местности для обозначения недоступных объектов значительной площади: болота, запретные зоны, территории хозяйственных объектов и т.д.
Рис. 4. Схема теодолитной съемки методами:
а-обхода; б-створов
Суть метода створов состоит в том, что на прямой между двумя известными точками, размещенными на сторонах съемочного обоснования (например М и N), с помощью одного из мерных приборов определяют положение характерных ситуационных точек местности (рис. 4, б).
Метод створов находит применение, главным образом, при изысканиях аэродромов, для установления ситуационных особенностей местности, в ходе топографических съемок методом геометрического нивелирования по квадратам. При производстве изысканий других инженерных объектов метод створов применяют крайне редко.
Наземно-космический метод горизонтальной съемки состоит в том, что для получения плановых координат характерных ситуационных точек местности используют приемники систем спутниковой навигации «GPS». Учитывая высокую стоимость приемников «GPS» высокого класса точности («геодезического класса»), можно воспользоваться сравнительно недорогими приемниками среднего класса точности («класса ГИС»), но при использовании их в режиме работы с базовыми станциями— «дифференциальными GPS — DGPS».
Принцип горизонтальной съемки наземно-космическим методом в режиме «DGPS» состоит в получении координат ситуационных точек местности с геодезической точностью посредством корректирующих сигналов приемниками «GPS» среднего класса от базовой станции «DGPS», установленной на точке местности с известными координатами (например, на пункте государственной геодезической сети). Обычно одна базовая станция обслуживает съемку приемниками «GPS» в радиусе до 10 км.
Число съемщиков на снимаемой территории ограничивается только количеством имеющихся в наличии у исполнителей приемников «GPS».
Поскольку необходимая точность определения плановых координат точек местности (в отличие от высотных) обеспечивается практически при любых комбинациях созвездий навигационных спутников на небосклоне, наземно-космические методы горизонтальных съемок являются весьма перспективными.
При производстве теодолитных съемок ведут абрис и журнал измерений. Абрис представляет собой схематический чертеж отдельных сторон съемочного обоснования и контуров ситуации в любом приемлемом масштабе, но с обязательным указанием величин промеров (рис. 5, а).
В полевом журнале записывают результаты измерения углов теодолитом. При теодолитной съемке вдоль трассы инженерного сооружения ведут угломерный журнал, а абрис изображают в пикетажном журнале обычно в масштабе 1:2000 (рис. 5, б).
Рис. 5. абрис теодолитной съемки:
а-территории; б-вдоль трассы линейного сооружения