Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Болгов И.Ф. Геодезические измерения в сельскохозяйственном строительстве

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
8.43 Mб
Скачать

4) вычисления горизонтальных проложений тахеометрического хода

по т а б л и ц а м ; 5)

вычисления

превышений м е ж д у вершинами тахео­

метрического хода по т а б л и ц а м .

Вычисление

превышений

контролируется путем сопоставления

соответствующих прямых и обратных превышений . Если|/г п р | — [ /г о б р не превышает 4 см на к а ж д ы е 100 м расстояния, то вычисляется среднее' значение превышения для данной стороны хода и ему при­

писывается знак прямого превышения . Вычисление невязки

в в ы ­

сотах производится по формуле: fh 2 hcp — (Н* —^н)> г Д е

Нк> # н —

отметки конечной и начальной точек хода; в замкнутых ходах

 

fh =

= 2 /z c p . Оценка ее д о п у с т и м о с т и / л < ; / / , д о п . В

благоприятных

усло­

виях развёрстывается невязка, полученная в

вычислениях,

пропор­

ционально длинам сторон хода и вычисляются альтитуды

вершин

хода. Д о п у с т и м а я

невязка вычисляется по формуле:

 

 

 

 

где Р—периметр

хода в сотнях

метров; п—число

сторон

хода.

В процессе тахеометрической съемки определяется плановое и

высотное положение не только

вершин тахеометрического

хода, но

и наиболее характерных точек

местности (контуры,

р е л ь е ф ) . При

этом

обязательно

ведется

полевой чертеж,

называемый

 

кроки

(рис.

107). П о р я д о к наблюдений

на тахеометрических

станциях при

наборе пикетов таков: 1) выбирают точки установки

реек

(пикеты)

в наиболее характерных местах; 2) ориентируют лимб; 3)

в р а щ е ­

нием

а л и д а д ы наводят трубу

на рейку, стоящую

в пикетной

 

точке,

и производят дальномерный отсчет; н а в о д я щ и м винтом трубы наво­ дят среднюю нить сетки на отмеченную на рейке высоту инструмен­ та и делают отсчет по вертикальному кругу, а затем по горизонталь ­

ному кругу (см. форму записи в тахеометрическом ж у р н а л е ) .

При ведении полевого ж у р н а л а измерений

надо следить за тем,

чтобы пикеты имели одинаковую нумерацию

в ж у р н а л е

и в кроки.

Примерно через 5—10 пикетов необходимо проверять

ориентиров­

ку лимба . Д л я контроля съемки пикетов целесообразно

определять

положение одного какого-либо пикета с двух станций. По окончании полевьГх работ производятся вычисления по определению планового

и

высотного положения вершин основного тахеометрического

хода

и

вычисление отметок пикетов. З а т е м вершины тахеометрического

хода н а к л а д ы в а ю т с я

по координатам или по углам и расстояниям

на

план в заданном

масштабе . С помощью транспортира по

изме­

ренным горизонтальным углам и проложениям наносятся пикеты,

около к а ж д о г о

из них выписываются отметки и, сообразуясь

с кро­

ки, проводятся

горизонтали с заданной

высотой

сечения, а

т а к ж е

наносятся контуры. План оформляется

тушью в

соответствующих,

условных знаках .

 

 

 

151

 

Форма записи в тахеометрическом ж у р н а л е

 

 

 

 

 

 

Точки

 

Дально -

 

 

 

Горизон­

 

 

 

с

 

Горизон­

 

 

[Угол

 

Таблич­

Высота

6 к

мерное

Вертикаль­

тальное

 

стоян

тальный

наклона

 

ное пре­

точки на­

= Ч

круг

расстоя­

ный

круг

V

проло-

 

вышение h'

ведения /

 

vd s

ние Д

 

 

женне d

 

 

га си

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Станция

I. Высота инструмента i = 1,34 м

Отметка

 

станции 38,16

м.

I.

I I

0°00'

149,8

К П

Г37'

+ Г 3 5 '

149,7

N

+4,14

3,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К Л

358°27'

МО = 2'

 

 

 

 

 

1

26° 15'

56,3

КП

2°09'

- - 2 ° 0 7 '

56,2

 

+ 2,08

1,34

 

2 ,"

96°22'

75,8

356°35'

- —3°27'

75,5

 

—4,56

1,34

Полное превыше­ ние h

+2,48

+2,08

—4,56

. Отметки точек Н

40,64

40,24

33,60

3.Мензульная съемка

Мензульной называется съемка по названию главного инстру­ мента — мензулы (по латыни м е н з у л а — с т о л и к ) . Эту съемку еще называют углоначертательной. Мензульный комплект состоит из мензулы, кипрегеля и ориентир-буссоли. Систем мензул существует, много. Мензула вместе с кипрегелем представляют своеобразный

тахеометр, позволяющий не только производить съемку местности, но и вычерчивать план к а р а н д а ш о м непосредственно в поле. В этом большое достоинство съемки. С н и м а е м а я на мензуле местность все время находится перед г л а з а м и вычерчивающего план исполнителя, а это дает возможность сопоставлять получаемое на плане изобра­ жение с натурой, т. е. со снимаемой местностью. Горизонтальные утлы при этом не измеряются, а получаются графически (рис. 108).

Рнс. 108. •

Рис. 109.

Составной частью мензулы является квадратная доска, называе ­ мая планшетом, на которую наклеивается плотная' бумага (или прибивается фанера с бумагой) . Д л я построения угла планшет не­ обходимо установить над вершиной угла с помощью центрировочной вилки (рис. 109). Это называется центрированием мензулы. После этого планшет приводится в горизонтальное положение с по­ мощью уровня на линейке кипрегеля. Кипрегель (рис. 110) позво­ ляет проводить на планшете линии — следы пересечения горизон­ тальной верхней плоскости планшета с вертикальными плоскостя­ ми, проходящими через стороны данного угла местности, т. е. следы пересечения вертикальных визирных плоскостей с плоскостью план­ шета.

Мензульная съемка выполняется на основе опорной сети (ана-' литической или геометрической). При создании геометрической сети часто пользуются прямой мензульной засечкой для определения третьей точки по двум данным (рис. 111). Порядок работы на стан­ ции при мензульной съемке таков: . 1) надо установить мензулу, из­ мерить высоту инструмента и отметить ее на рейке; 2) обойти сов­ местно с реечниками о к р у ж а ю щ у ю местность с тем, чтобы позна154

(г)-€о~ъек/пца°ное

колена

mpyiit;

 

 

 

(З)-Кремалбсра } (4)-3ej>niyKibtiHtn}ууг,

 

акгегс с

(()-0ci

бращмия

mpyfai;

 

 

 

ауЦилтуричеекя}уровень

aw/ayu

 

оде/я'тчвг*мег0друге;

СIJ-ffcnfiaoBmansMK St/Mmtt

ypohwatzyeyu

/фттжмке

*УУ*Я;

(9)-&Л{Ша;

(юуМикромет/гснный

gt/нт aaoyayiz tfqom лугуга-у

0/)-/7/>yMV/Va

Atc/tyW*tevnpe/iHai0

 

/ д а о т г asri/yapH

ifqajrsa-

{/г)-Лел¥гека

со скошеммг**

краем;

 

(П)—ися/fotv/n.

ёг/umn

уре&к?

 

/faляуадгу

 

(/5) ctuMewaJT

Ягекрег,-

 

 

Об}-Лр&ш£{<?оеихаф.

 

Рис. ПО.

Рис.

111.

комиться с ней и наметить "точки

постановки реек; 3) визируя на

рейку, сделать дальномерный отсчет и отложить по масштабу рас­ стояние до реечной точки, навести среднюю нить сетки на высоту ин­ струмента, сделать отсчет по вертикальному кругу и вычислить от­

метку реечной точки. Рабочим

положением кипрегеля является, ка к

правило, положение

при круге

лево. При съемке необходимо усло­

виться с реечниками

о сигнализации зрительной, но не звуковой.

П о нанесенным на планшете реечным точкам

надо нарисовать

непосредственно в поле контуры, а по отметкам —

интерполирова-

155'

нием горизонталей на г л а з — р е л ь е ф . Рисовка рельефа

в к а м е р а л ь ­

ных условиях ни в коем случае не допускается, производится

только

оформление планшета в туши.

 

 

 

 

 

Достоинство мензульной съемки в том, что работа

контролиру­

ется непосредственно в поле, рельеф и контуры

снимаются одновре­

менно; рисуют то, что видят; мало камеральных

работ. Недостатки:

громоздкость инструментария, требуется

хорошая

погода,

мало

разделения труда, оригинал создается

в

одном экземпляре .

Мен­

з у л ь н а я съемка находит применение

в местности с

холмистым и

пересеченным рельефом, при исследованиях рек, при строительстве мостов и других инженерных сооружений в местности со сложными условиями.

4.Понятие об аэрофототопографической съемке

Внастоящее время очень широко производится фотографиро ­

вание местности с с а м о л е т а — а э р о ф о т о с ъ е м к а , которая является теперь ведущим способом съемки для создания новых карт и обнов­ ления старых. П о аэроснимкам может быть составлен фотоплан (фотографический план) местности. Аэроснимки д а ю т очень'много подробностей, что ни на одной карте не получишь; причем без по­ мощи условных знаков . О д н а к о аэроснимки имеют искажение и по­

этому непосредственно аэроснимками пользоваться

затруднитель ­

но. Р а з л и ч а ю т аэроснимки горизонтальные, плановые

и наклонные

(или перспективные) . Горизонтальные снимки—это когда ось фо­ тографирования вертикальна, плановые — наклоны оси не более 3°,

перспективные — наклон

до 90°—60° (или п а н о р а м н ы е ) . Аэроснимки

получают в центральной

проекции. М а с ш т а б

горизонтального аэро­

снимка плоской местности равен отношению

фокусного расстояния

фотокамеры к высоте фотографирования . М а с ш т а б по всей плоскос­ ти снимка не одинаков из-за наклона снимков или из-за разной вы­

соты

съемки.

 

 

 

В основе метода аэрофотосъёмки л е ж и т процесс измерения фо­

тографического и з о б р а ж е н и я

снятого объекта . Область знаний, изу­

ч а ю щ а я способы

определения

размеров, формы и пространствен­

ного

положения

предмета по

фотоснимкам, называется фотограм ­

метрией. С помощью фотограмметрического метода по одиночным аэрофотоснимкам определяют вид и действительные размеры уча­ стка земной поверхности или другого объекта.

Стереофотограмметрический метод основан на измерении двух взаимно перекрывающихся фотоснимков, полученных с концов ба­

зиса

съемки; т а к а я

пара снимков

называется стереоскопической па­

рой;

она позволяет

восстановить

пространственную (стереоскопи­

ческую) модель местности, существовавшую в момент фотографи ­ рования . Эта стереоскопическая модель местности используется для измерений соответствующего участка местности в к а м е р а л ь н ы х ус-

156

' л о в и я х взамен натурных измерений, исключая элемент сезонности в работе и существенно уменьшая объем полевых работ.

Инженер - строитель д о л ж е н знать теоретические основы и прин­ ципы практического применения современного прогрессивного мето­ да аэрофотосъемки и отчетливо представлять все особенности аэро­ фотоснимка, как центральной проекции; д о л ж е н уметь читать аэрофотоснимок, получать стереоскопический эффект и производить несложные измерения одиночного снимка и стереопары.

Фотографирование земной поверхности с самолета специаль­ ной фотокамерой называется воздушной съемкой (аэрофотосъем ­ кой), а фотографирование с земли фотоаппаратом, совмещенным с теодолитом, наземной фототеодолитной съемкой. В результате фо­ тографирования получают ряд перекрывающихся снимков в направ ­ лении полета, о б р а з у ю щ и х маршрут аэрофотосъемки . Фотоснимок точно передает мельчайшие подробности и оттенки снимаемого объ­ екта, благодаря чему представляется широкая возможность исполь­ зования фотоснимков при решении многих задач в различных от­ раслях народного хозяйства, науки и обороны страны. Одиночный снимок используют для производства измерений в плоскости, а сте­ реоскопическая пара снимков позволяет производить измерения в пространстве.

Аэрофотоаппарат

(АФА) устанавливают над отверстием (лю­

ком) в полу кабины

самолета

на специальной

аэрофотоустановке .

В момент фотографирования оптическая ось

аэрофотосъемочной

камеры, д о л ж н а располагаться

строго отвесно

или уклоняться от

отвесной линии не больше 3°; такую аэрофотосъемку н а з ы в а ю т пла ­

новой, а отличие от перспективной съемки, при которой оптическая ось съемочной камеры з а р а н е е наклонена на угол, значительно больше 3°. Аэрофотоснимки плановой съемки без предварительной обработки не могут быть приняты за план участка местности, так как они имеют искажения за перспективу, и за рельеф местности, а, значит, масштаб аэрофотоснимка в различных частях будет разный .

Современные аэрофотоаппараты (АФА) являются полными ав­ томатами, в которых перемотка пленки и экспонирование пленки выполняются автоматически. Основными элементами комплекта АФА являются: корпус аэрофотокамеры с прикладной рамкой, рас­ положенной в фокальной плоскости объектива, объектив с затвором,

кассета

с двумя катушками для аэропленки,

перематывающий

ме­

ханизм,

фотоустановка и командный прибор. Аэрофотосъемка

про­

изводится при моментальных экспозициях , 1/100—1/300

секунды.

Д л я облегчения и повышения качества камерального

дешифриро ­

вания в

последнее время

стали применять

высокочувствительную

цветную

аэрофотопленку.

 

 

 

 

 

На

рис. 112 показана

принципиальная схема воздушного фото­

графирования . Световые лучи от точек ABC местности, пройдя через

узловую точку объектива

аэрофотоаппарата,

встречают

эмульсион­

ный светочувствительный

слой аэрофотопленки соответственно в

точках abc. Такой способ проектирования называется

центральным

157

проек т и р о в анием, а изображение, получаемое при этом на аэрофо ­ топленке, называется центральной проекцией. Узловая точка объ­ ектива, через которую проходят все проектирующие лучи, называет ­

 

ся

центром проекции.

 

Проекция

узловой

 

точки объектива на плоскость прикладной

 

рамки

называется

главной точкой

сним­

 

ка. Главная точка снимка

д о л ж н а

 

совпа­

 

дать

с

началом

плоской

прямоугольной

 

системы координат

снимка, оси

хх

и уу

 

которой обозначены координатными мет­

 

ками, прикрепленными жестко к плоско­

 

сти

прикладной

 

рамки .

Координатные

 

метки фотографируются на к а ж д о м аэро­

 

фотоснимке и по ним определяют

 

поло­

 

жение

главной точки на снимке.

 

 

 

 

 

Аэрофотоснимок, как и любое фото­

 

графическое изображение,

геометрически

 

рассматривается

как

центральная

проек-

р и с 112.

Пия,

при которой

центр

проектирования

 

находится на конечном

расстоянии

в отли­

чие от ортогональной проекции

(топографический

п л а н ) ,

которая

является частным

случаем

центральной

проекции, когда

 

центр

проектирования находится в

бесконечности,

а

пучок проекти­

рующих лучей располагается

отвесно.

 

 

 

 

 

 

 

Если аэрофотосъемка произведена при строго отвесном поло­ жении оптической оси аэросъемочной камеры плоского и горизон­ тального участка местности, то центральная проекция будет ана­

логична ортогональной проекции, т. е.

аэрофотоснимок

можно

р а с ­

сматривать как план данного участка

местности,

так

как

и с к а ж е ­

ния за перспективу

(наклон

снимка) и за рельеф

местности

в

этом

случае отсутствуют:

отрезки

и площади и з о б р а ж а ю т с я

на снимке в

подобном виде, масштаб изображения будет всюду постоянным и равным отношению фокусного расстояния съемочной к а м е р ы f к высоте фотографирования Н (1 : m = f: Н).

Если ж е фотографировался участок местности с рельефом при отклоненном положении оптической оси аэрофотосъемочной каме ­ ры, хотя бы в п р е д е л а х до 3°, как при плановой съемке, то все точ­ ки местности на таком аэрофотоснимке получат некоторое смещение

( и с к а ж е н и е ) , вызванное наклоном снимка (за перспективу)

и рель­

ефом местности (за р е л ь е ф ) , а, значит, нарушится подобие

м е ж д у

элементами местности и их изображением на снимке, поэтому мас­ штаб снимка в различных частях будет разный; в этом случае аэро ­ фотоснимок будет представлять собою общий вид центральной про­ екции с присущими ей искажениями за перспективу и за рельеф.

Наиболее" распространенным размером аэрофотоснимка явля ­ ется 18x18 см. Расстояние от узловой точки объектива до плоскос­ ти прикладной рамки называется фокусным расстоянием к а м е р ы f (обычно от 5 д о 1000 м м ) . Расстояние от узловой точки объектива

158

до поверхности земли называется высотой

фотографирования Н

(обычно от 400 до 4000 м и более) . Плоскость

аэрофотоснимка

всег­

да перпендикулярна к оптической оси камеры . Р е л ь е ф

участка

ме­

стности, заснятого на одном аэрофотоснимке,

зависит

от размера

снимка, фокусного расстояния камеры и высоты фотографирования . Фотографирование участка местности (экспонирование) произво­ дится через определенный, заранее рассчитанный промежуток вре­ мени (интервал), величина которого устанавливается на командном приборе и затем воспроизводится автоматически. Найденный ин­

тервал д о л ж е н обеспечить получение 60% взаимного

продольного

перекрытия, необходимого для последующей камеральной обработ ­

ки

аэрофотоснимков. Д л я проектирования и

строительства объек­

тов

линейного вида — железных и шоссейных

дорог,

высоковольт­

ных линий электропередач; каналов, трубопроводов и других — про ­

изводят маршрутную

аэрофотосъемку, а при

проектировании и

строительстве объектов,

з а н и м а ю щ и х большие

площади, аэрофото ­

съемку выполняют системой перекрывающихся маршрутов с попе­ речным перекрытием 30—40% м е ж д у соседними м а р ш р у т а м и . Аэрофотосъемочные м а р ш р у т ы обычно п р о к л а д ы в а ю т перпендикулярно меридианам в направлении запад — восток и обратно.

Чтобы аэрофотоснимок превратить в план данного участка местности, надо исправить его от искажений за перспективу и за рельеф, т. е. надо центральную проекцию преобразовать в ортого­ нальную, которая и представляет собой план местности. Преобра ­ зование одной проекции в другую с учетом искажений за рельеф местности является одной из основных з а д а ч фотограмметрии . Аэрофотоснимок, преобразованный в строго плановый, называется трансформированным снимком, а соответствующие приборы — транс ­ ф о р м а т о р а м и ; в производстве широко применяются фототрансфор ­ маторы различных конструкций. Монтируя трансформированные

.снимки в маршруте, а затем маршруты м е ж д у собой, получают еди­ ное непрерывное фотографическое изображение местности в преде­ лах рамки трапеции принятого м а с ш т а б а , называемое фотопланом . Остаточные искажения на фотоплане за рельеф не п р е в ы ш а ю т ус­ тановленных допусков, поэтому м а с ш т а б фотоплана всюду одина­ ков.

Конечным результатом аэрофотосъемки, как и наземных видов съемок, является топографический план. При аэрофотосъемке топо­ графический план создается двумя различными методами: методом комбинированной и методом стереофотограмметрической съемок. •При комбинированном методе съемки контурная часть плана или карты получается путем изготовления фотоплана, на котором с

помощью мензулы производится съемка

рельефа

непосредственно

в поле. При стереотопографическом

методе съемки

как контурная

часть плана или карты, так и рельеф

рисуют в к а м е р а л ь н ы х

усло­

виях на специальных стереоскопических

приборах. Если весь

про­

цесс по созданию топографического плана или карты выполняется только на одном сложном и высокоточном приборе (универсальном

159

п р и б о р е ), то такой способ называется универсальным способом соз­ дания плана или карты . Если ж е единый процесс создания плана или карты расчленяется на ряд самостоятельных процессов, выпол­

няемых

к а ж д ы й

на

своем

конструктивно

новом,

сравнительно

простом

приборе,

то

такой

способ называется дифференцирован ­

ным способом.

 

 

 

 

 

 

Метод стереофотограмметрической

съемки выгоднее метода ком­

бинированной съемки, т. е. при этом

методе

объем

дорогостоящих

полевых работ значительно меньше, кроме этого, метод стереофото­ грамметрической съемки устраняет сезонность в работе, позволяет организовать поточную схему работ, имеет и другие преимущества.

Таким образом, чтобы создать план местности по наклонным п разномасштабным аэроснимкам, необходимо к а ж д ы й снимок транс­

формировать, т.

е.

преобразовать в горизонтальный снимок задан ­

ного масштаба .

Из

трансформированных

аэроснимков

монтируют

фотопланы . При

фототопографических

методах съемки

карты и

планы составляют на основе фотограмметрических измерений сним­

ков. Если по аэроснимкам

составляют и контурную

часть

карты п

рельеф, то такой

метод называется стереотопографическим. Если ж е

по аэроснимкам

получают

только

контурную

часть

карты (фото­

п л а н ) , а рельеф

снимают

в поле

на мензуле,

то метод

называют

комбинированным . Он применяется главным образом при составле­ нии крупномасштабных карт равнинной слабоконтурной местности, пойм рек, сложных территорий, когда требуется подробное изобра­ жение рельефа сечением 1 м и меньше.

5. Фототеодолитная съемка

Наиболее доступной для применения в строительстве является наземная стереофотограммстрнческая съемка, выполняемая фото­

теодолитом. Она

является

т а к ж е

более

точной и

вполне

отвечает

требованиям инженерного дела . На крупных стройках

использу­

ются т а к ж е и материалы

аэрофотосъемки . В

результате

наземной

стереофотосъе^мки

получают стереопару

снимков,

произведенных

с двух точек, расстояние

между

которыми

называется

базисом

съемки. Н а и л у ч ш а я длина

базиса

находится

в пределах

от

1/4

до

1/20 расстояния от инструмента до снимаемого предмета.

 

 

 

По негативам

такой стереопары в оптическом

приборе

сте­

реокомпараторе — воспроизводится стереоскопическая модель мест­ ности, по которой и выполняются необходимые наблюдения и изме­ рения. Д а н н ы е измерений могут быть использованы непосредствен­

но или для составления планов и профилей. Трудоемкие

измерения

на местности заменяются, следовательно, измерениями

стереомоде-

ли в лабораторных условиях.

 

Математическая зависимость между фотограмметрическими

координатами на местности и размерами на снимке д л я

нормально ­

го случая съемки, когда оптическая ось фототеодолита

была уста-

160

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ