Dokument_Microsoft_Office_Word_2

73. Сущность тахеометрической съемки. Принципы размещения опорной съемочной сети при тахеометрической съемке. Работа на станции. Обработка результатов измерений.

является одним из методов наземной топографической съёмки. Приборами для этой съёмки служат теодолиты или специальные приборы – тахеометры. Тахеометрическая съёмка отличается от теодолитной тем, что, кроме ситуации, производится съёмка рельефа местности, а от мензульной съёмки тем, что план местности составляется не в поле, а в камеральных условиях. К недостаткам такой съёмки следует отнести то, что при составлении плана исполнитель не видит местность и поэтому не может в камеральных условиях выявить допущенные промахи путём сличения плана с местностью (пропуски, искажения контуров, погрешности в изображении рельефа и т. п.). применяется для создания планов небольших участков в крупном масштабе как основной вид съёмки или в сочетании с другими видами. Она выполняется в тех случаях, когда проведение других видов съёмок экономически нецелесообразно или технически затруднительно. Особенно выгодно её применение для съёмки узких, но достаточно длинных полос местности при различных изысканиях (трасс дорог, трубопроводов, ЛЭП и т. п.). В России предусмотрен выпуск четырёх типов тахеометров:

тахеометр электрический ТЭ;

2. тахеометр с авторедукционным дальномером двойного изображения ТД;

3. тахеометр номограммный ТН;

4. тахеометр внутрибазный ТВ.

Отличительной особенностью тахеометров типа ТЭ является сочетание угломерного блока, содержащего датчик типа «угол-код», с дальномерным блоком, выполненного в виде квантового светодальномера с излучателем на арсениде галлия. Результаты измерений регистрируются на перфоленте или на световом табло.

Тахеометр ТЭ предназначается для измерения расстояний до 2 км со средней квадратической погрешностью не более 2 см, а также для измерений горизонтальных и вертикальных углов со средней квадратической погрешностью 3 и 5″ соответственно. ЭТ в сочетании с ЭВМ и автоматическими координатографами позволяют повысить производительность наземных методов топографической съёмки до 25 %.

 Построение и уравнивание съемочной сети

при тахеометрической съемке

В соответствие с принципом перехода от общего к частному тахеометрическая съемка выполняется в два этапа. На п е р в о м этапе, на участке местности, подлежащей съемке, создается опорная съемочная сеть, а на втором этапе с точек этой съемочной сети (съемочного обоснования) выполняют непосредственно съемку характерных точек ситуации и рельефа местности. Иногда эти два этапа выполняют одновременно.

Съемка ситуации и рельефа местности может выполняться или после создания съемочной сети, или одновременно с прокладкой тахеометрического хода.

На каждой станции производят осмотр местности, подлежащей съемке, и намечают реечные или пикетные характерные точки ситуации и рельефа местности. Характерные точки ситуации выбирают так же, как и при теодолитной съемке, т. е. на границах земельных угодий, точках поворота дорог, линий электропередач, связи, углах зданий и сооружений и других объектах местности.

Чтобы снять рельеф местности вокруг станции, назначают высотные точки. Их определяют во всех характерных точках и линиях рельефа, т. е. на вершинах и подошвах холмов, дне и бровке котловин, водоразделе хребтов, водосливе лощин и перевале седловин, урезах воды водоемов и других характерных точках рельефа. При этом между соседними высотными точками должны образовываться равномерные скаты местности для правильного интерполирования по ним горизонталей. Например, на рисунке 1.6 характерные точки рельефа показаны номерами 1–18.

Чтобы обеспечить точность съемки, расстояния между соседними реечными точками (пикетами) не должны превышать 15 м для масштаба 1:500 и 60–80 м для масштаба 1:5000, а расстояния от теодолита-тахеометра до реечной точки берут не более 100 м для масштаба 1:500 и 300 м для масштаба 1:5000. Некоторые реечные точки могут быть одновременно характерными и для ситуации местности, и для рельефа. Характерные реечные точки колышками не закрепляют.

Если съемка местности производится после проложения теодолитно-тахеометрического хода, то работу на станции выполняют в следующем порядке. Устанавливают теодолит-тахеометр над точкой хода в рабочее положение, измеряют высоту прибора с помощью рейки или рулетки и записывают ее в журнал тахеометрической съемки. Затем при круге лево ориентируют лимб тахеометра на заднюю или переднюю точку хода, т. е. устанавливают на лимбе отсчет 0^о00' и вращением лимба наводят визирную ось трубы на заднюю или переднюю точку хода. Лимб закрепляют и приступают к съемке реечных точек вокруг данной станции.

Съемка выполняется следующим образом. При круге лево вращением алидады наводят зрительную трубу теодолита на каждую пикетную точку и берут отсчеты по дальномеру, горизонтальному и вертикальному кругам. При снятии отсчетов по вертикальному кругу средний штрих сетки нитей теодолита-тахеометра наводят обычно на высоту прибора. Если контурная реечная точка не характерна для съемки рельефа и измеренные расстояния не требуется приводить к горизонту, то отсчет по вертикальному кругу не снимают и угол наклона не измеряют. После съемки всех реечных точек с данной станции зрительную трубу снова наводят на заднюю или переднюю точку хода, чтобы убедиться в неподвижности лимба, при этом отсчет по горизонтальному кругу должен оставаться 0^о00' в пределах двойной точности отсчетного устройства теодолита-тахеометра.

По окончании работы на данной станции переходят с тахеометром на следующую станцию и производят работу в том же порядке.

В равнинных местах превышения на реечные точки можно определять горизонтальным лучом, пользуясь тахеометром как нивелиром.

Если тахеометрическую съемку выполняют одновременно с прокладкой тахеометрического хода, то при визировании на заднюю и переднюю, точки хода со станции отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам и расстояния по дальномеру измеряют дважды, при круге право (КП) и круге лево (КЛ).

Все данные измерений при тахеометрической съемке заносят в журнал тахеометрической съемки. Форма журнала приведена в соответствующих заданиях. Порядок обработки журнала следующий. По отсчетам по вертикальному кругу вычисляют углы наклона на каждую реечную точку по формуле (для теодолита 2Т30)

υ = КЛ – М0.

Затем по формулам (1.2)–(1.4), используя тахеометрические таблицы или калькулятор, вычисляют горизонтальные проложения (d) и превышение (h') над горизонтальным лучом. Учитывая, что высота визирования по рейке равна высоте прибора ( то есть v = i), то превышение h = h^'. Записывают его в соответствующую графу с учетом знака превышения. Высоты реечных точек вычисляют по формуле

Н = Н_ст + h, (1.19)

где Н_ст – высота станции;

h – превышение с данной станции на реечную точку.

Кроме журнала измерений на каждой станции составляют абрис съемки (рисунок 1.7.) (кроки), на котором показывают расположение и номера станций и реечных точек, указывают направления скатов и схематически показывают отдельные формы рельефа горизонталями, а также указывают все снятые контура ситуации. Пример выполнения абриса показан на рисунке 1.7. Журнал и абрис являются основными документами для составления плана тахеометрической съемки.

74. Полигонометрия (от греч. polýgonos – многоугольный) – один из методов определения взаимного положения точек земной поверхности для построения опорной геодезической сети служащей основой топографических съёмок, планировки и строительства городов, перенесения проектов инженерных сооружений в натуру и т.п.

Трилатерация (от лат. trilaterus – трёхсторонни) – один из методов создания опорной геодезической сети.

Метод заключается в построении на местности цепи или сети последовательно связанных между собой треугольников и измерении в каждом из них всех трёх сторон. Углы этих треугольников и координаты их вершин определяют из тригонометрических вычислений. Стороны треугольников измеряют радиодальномерами или электрооптическими дальномерами.

Поскольку почти всякую фигуру можно разбить на множество треугольников, тригонометрия дает мощный метод решения геометрических задач. Чтобы воспользоваться им, строители туннелей намечают геодезический пункт, откуда видны концы туннеля. Затем они визируют направления и определяют углы между ними. Математический принцип предельно прост.

75.

Государственная геодезическая сеть (далее - ГГС) представляет собой совокупность геодезических пунктов, расположенных равномерно по всей территории и закрепленных на местности специальными центрами, обеспечивающими их сохранность и устойчивость в плане и по высоте в течение длительного времени.

ГГС включает в себя также пункты с постоянно действующими наземными станциями спутникового автономного определения координат на основе использования спутниковых навигационных систем с целью обеспечения возможностей определения координат потребителями в режиме, близком к реальному времени. Геодезической основой при производстве инженерно-геодезичес­ких изысканий на площадках строительства служат:

пункты государственных геодезических сетей (плановых и высотных), в том числе пункты спутниковых геодезических определений координат;

пункты опорной геодезической сети, в том числе геодезических сетей специального назначения для строительства;

пункты геодезической разбивочной основы;

точки (пункты) планово-высотной съемочной геодезической сети (по­стоянного съемочного обоснования) и фотограмметрического сгущения.

Государственная геодезическая высотная основа строится в соответствии с принципом перехода от общего к частному и подразделяется на четыре класса. Все четыре класса создаются методом геометрического нивелирования.

Нивелирная сеть 1 – го класса имеет наивысшую точность. Ходы нивелирования 1-го класса прокладывают по специально разработанным, с учётом геофизической ситуации, маршрутам между основными морями. Средняя квадратическая погрешность нивелирования составляет 0.5 мм на 1 км хода при систематической ошибке не более 0.05 мм. Характерной особенностью нивелирования первого класса является то, что его периодически повторяют по тем же маршрутам, в результате чего получают данные для анализа вертикальных движений земной коры.

Нивелирная сеть 2 – го классастроится с опорой на нивелирную сеть 1-го класса в виде полигонов периметром 500-600 км. Высотная невязка в полигонах не должна превышать  мм, где  - периметр полигона в км. С помощью ходов нивелирования 1-2 классов на всей территории страны вводится единая Балтийская система высот.

Нивелирование сети 3 – го и 4 – го классовслужат для сгущения сетей 1 и 2 классов. Ходы нивелирования 3 и 4 классов должны опираться с обоих концов на закреплённые точки ходов более высоких классов или образовывать сомкнутые полигоны. Высотная невязка ходов не должна превышать  и  мм для 3 и 4 классов соответственно. В нивелирную сеть 3 и 4 классов обязательно включают все пункты плановой государственной геодезической основы.

Закрепление главной высотной геодезической основына местности выполняется независимо от класса нивелирования постоянными знаками через 5-7 км, а в труднодоступных районах – через 10-15 км. Кроме того, для закрепления точек нивелирных ходов используются долговременные каменные или железобетонные сооружения, в цокольной части которых на цементном растворе устанавливают стенные реперы и марки. Такие же реперы могут устанавливаться в отвесных скалах. Нивелирные ходы 1 и 2 классов закрепляются дополнительно через 50-60 км фундаментальными ( капитальными ) реперами, обеспечивающими стабильность закреплённой точки в течение продолжительного времени. Каталоги высот реперов составляются. Хранятся и используются так же, как и каталоги координат.

Съёмочные геодезические сети.

Съёмочная геодезическая основа представляет собой сеть пунктов, которые используются в качестве станций при съёмке ситуации рельефа. Густота таких пунктов и способ их построения зависят от масштаба и методики съёмки, а также от характера местности. Исходными данными для построения съёмочной геодезической основы служат пункты и стороны опорных сетей. При картографировании небольших территорий съёмочная сеть может развиваться самостоятельно. В любом случае густота съёмочной сети должна быть достаточна для производства съёмки местности в заданном масштабе. Предельная погрешность определения координат точек съёмочной основы относительно исходных пунктов не должна превышать 0.2 мм в масштабе съемки, т.е. 10, 20, 40, 100 см в масштабах соответственно 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000. для неблагоприятных условий местности ( залесённая или изрытая поверхность ) эти допуски увеличиваются в полтора раза.

Построение съёмочной сети выполняют путём проложения теодолитных, нивелирных, теодолитно-нивелирных, теодолитно-высотных, тахеометрических, мензульных ходов, рядов микро-триангуляции и четырёхугольников без диагоналей, а также разнообразными геодезическими засечками. В съёмочных сетях значения координат вычисляют с точностью до 0.01 м ( в ходах тригонометрического нивелирования ).

Точки съёмочной сети закрепляют на местности обычно временными центрами.

76. Спутниковые технологии появились в России в начале 1990-х гг; почти на 10 лет позднее, чем в США. Их преимущества перед обычными методами геодезии было настолько впечатляющими, что, они быстро стали находить в топографо-геодезическом производстве в России все более широкое применение.

Термин "GPS технологии" (или ГЛОНАСС/GPS технологии) применяется для способов определения координат с применением спутниковых радионавигационных систем (СРНС) – американской системы GPS и российской ГЛОНАСС. Каждая из этих СРНС при полном развертывании состоит из 24 спутников, вращающихся на орбитах с высотой около 20000 км. Спутники непрерывно передают сигналы, содержащие информацию об их положении и точном времени, а также дальномерные коды, позволяющие измерить расстояния.

Определение координат пользователя СРНС производится с помощью специальных спутниковых приемников, измеряющих либо время прохождения сигнала от нескольких спутников до приемника, либо фазу сигнала на несущей частоте. В первом случае расстояния измеряются с метровым уровнем точности, во втором случае – с миллиметровым уровнем точности. При этом реализован однонаправленный метод измерения расстояний, поскольку и GPS, и ГЛОНАСС являются беззапросными спутниковыми системами, допускающими одновременное использование их многими пользователями.

Каждый приемник может производить измерения либо независимо от других приемников, либо синхронно с другими приемниками. В первом случае, называемом абсолютным методом, достигает точность однократного определения координат по кодам порядка 1-15 м. Такой метод идеально подходит для навигации любых перемещающихся объектов, от пешеходов до ракет. Однако более высокую точность можно получать при одновременных наблюдениях спутников несколькими приемниками по фазовым измерениям. При такой методике наблюдений один из приемников обычно располагается в пункте с известными координатами. Тогда положение остальных приемников можно определить относительно первого приемника с точностью нескольких миллиметров. Этот метод GPS получил название относительного метода. При этом возможны измерения на расстояниях от нескольких метров до тысяч километров.

При обработке данных в реальном времени, то есть в процессе наблюдений на точке, спутниковая аппаратура дополняется радиомодемами и другими средствами беспроводной связи для взаимообмена данными между приемниками. Пост-обработка обычно выполняется более строго.

Методы GPS измерений можно разделить на статические и кинематические. При статических измерениях участвующие в сеансе приемники находятся на пунктах в неподвижном состоянии. Продолжительность наблюдений составляет от 5 минут (быстрая статика) до нескольких часов и даже суток, в зависимости от требуемой точности и расстояний между приемниками. При кинематических измерениях один из приемников находится постоянно на опорном пункте, а второй приемник (мобильный) находится в движении. Точность кинематических наблюдений немного ниже, чем в статике (обычно 2-3 см на линию до 10 км).

Обработка материалов измерений может выполнятся с помощью таких программ как Credo DAT, AutoCAD, GeoniCS, Панорама Карта 2008. Окончательным результатом обработки измерений является межевой план.

Кроме определения местоположения границ земельного участка также необходимы кадастровый учет и государственная регистрация.

Принципиальным достоинством спутниковых методов позиционирования является возможность определения координат в любое время суток и в любой точке. Отпадает необходимость наличия прямой видимости между исходными и определяемыми пунктами. Это позволяет экономить время и снижает стоимость определения координат.

Закон "О государственном земельном кадастре" и действующий сейчас закон "О государственном кадастре недвижимости" требуют определения координат не только границ участков, но и расположенных на них объектов недвижимости и точного определения площадей участков и объектов недвижимости. Знание соответствующих координат позволяет определять площади самым точным аналитическим методом, что очень важно для правильного исчисления земельного налога и рыночной цены участка.

77. Результаты измерений разделяют на равноточные и неравноточные. Под равноточными понимают однородные результаты, полученные в процессе измерений инструментами одного класса точности при одинаковых условиях, а неравноточные результаты измерений получают при несоблюдении условий равноточности.

Измерения различаются на необходимые и избыточные. Число измерений, требующихся для решения поставленной задачи, называют необходимыми. Например, при измерении длины линии, чтобы получить результат, необходимо выполнить одно измерение.

В геодезической практике всегда выполняют некоторое число избыточных измерений с тем, чтобы обеспечить контроль, повысить точность и получить сравнительные данные для оценки точности полученного результата.

В процессе измерений участвуют наблюдатель, приборы и условия внешней среды, которые постоянно меняются, что и приводит к неизбежным ошибкам измерений.

Ошибки измерений подразделяют на грубые, систематические и случайные.

Грубые ошибки возникают из-за промахов и просчетов, связанных с неисправностью приборов, невнимательностью наблюдателя, резким ухудшением внешних условий. Теория математической обработки не рассматривает измерения с грубыми ошибками, такие измерения либо отбрасываются, либо выполняются заново.

Систематические ошибки обычно имеют одну величину и знак и могут быть выявлены и учтены путем введения поправок в результате измерений. Например, при измерении длин линий лентой или рулеткой в зимнее время необходимо вводить в результаты измерений поправку за температуру.

Случайные ошибки неустранимы и неизбежны.

Для случайных ошибок установлены следующие свойства:

а) случайные ошибки для данных условий не могут превышать по абсолютной величине известного предела;

б) малые по абсолютной величине ошибки появляются чаще больших;

в) по знаку положительные ошибки появляются так же часто, как и равные им по величине отрицательные ошибки;

г) среднее арифметическое из случайных ошибок одной и той же величины неограниченно стремится к нулю с увеличением числа измерений.

78. ри изучении Земной поверхности все её точки предварительно проектируются на принятую уровенную поверхность или поверхность плана карты по линиям перпендикулярным этим поверхностям, такое проектирование называют ортогональным. Линия bc является горизонтальным приложением линии BC, т.е. проекцией наклонной линии. Многоугольник abcde является ортогональной проекцией многоугольника ABCDE на уровенную поверхность или плоскость. При проектировании не на уровенную поверхность, а на плоскость искажаются длины отрезков. Исходя из допустимой погрешности 1/1000000 при измерении линейных расстояний выясняем, что без искажения мы можем проектировать на гориз. поверхность плана или карты участок земной поверхности R=10км или D=20км. Если проектируется участок больших размеров, то вводятся поправки на искажения по соответствующим формулам. При измерении высоты допустимая погрешность ∆h=5см. Исходя из этого без учёта высотных искажений можно проектировать на горизонтальную плоскость участки R=0,8км.

Масштабы

План - уменьшенное и подобное изображение на плоскости горизонтальной проекции небольшого участка земной поверхности без учета кривизны Земли. Планы принято подразделять по содержанию и масштабу. Если на плане изображены только местные объекты, то такой план называют контурным (ситуационным). Если дополнительно на плане отображен рельеф, то такой план называют топографическим. Стандартные масштабы планов 1:500; 1:1000; 1:2000; 1:5000.

Карта - построенное по определенным математическим законам, уменьшенное, измеримое и обобщенное изображение на плоскости поверхности Земли или небесных тел. Карты принято подразделять по содержанию, назначению и масштабу. По содержанию карты бывают общегеографические и тематические, по назначению - универсальные и специальные. Общегеографические карты универсального назначения отображают земную поверхность с показом всех ее основных элементов (населенные пункты, гидрография и т.д.). Математическая основа, содержание и оформление специальных карт подчиняются их целевому назначению (карты морские, авиационные и многие другие сравнительно узкого назначения). По масштабам карты условно делят на три вида: крупномасштабные (1:10000 и крупнее); среднемасштабные (1:100000-1:1000000); мелкомасштабные (мельче 1:1 000000).

На карте существует 3 основных типа картографических проекций: равноугольная (подобная) – для крупномасштабных карт (поперечно-цилиндрическая, проекция Г-К); равновеликая (равноплощадная) – для политических карт (обзорных, средне и мелкомасштабных); произвольные проекции – искажение по наиболее интересующей нас характеристике.

Профиль местности – уменьшенное изображение на плоскости вертикального разреза земной поверхности по заданному направлению. Для выявления характерных особенностей рельефа профиль строится в различных масштабах по вертикали и горизонтали. Профиль практически никогда не строится от отметок равных 0, а только от условного горизонта.

Масштаб – степень уменьшения горизонтального проложенных линий на местности, при изображении их на планах или картах. Выражается в виде дроби (численные, графические: линейные, поперечные).

79. Для ведения государственного земельного и других кадастров можно создавать специальную геодезическую сеть, которую называют опорной межевой сетью (ОМС). Создают их во всех случаях, когда точность и плотность пунктов государственных или иных геодезических сетей не удовлетворяет нормативно-техническим требованиям ведения государственного земельного кадастра, кадастра объектов недвижимости и др.

Опорная межевая сеть является геодезической сетью специального назначения и предназначена:

· для установления единой координатной основы на территориях кадастровых округов с целью ведения кадастра объектов недвижимости, государственного реестра земель кадастрового округа (района); мониторинга земель; создания земельных информационных систем и др.;

· землеустройства с целью формирования рациональной системы землевладения и землепользования, межевания земельных участков;

· обеспечения государственного земельного кадастра данными о количестве, качестве и месторасположении земель для установления их цены, платы за пользование, экономического стимулирования рационального землепользования;

· разработки системы мероприятий по сохранению природных ландшафтов, восстановления и повышения плодородия почв, защиты земель от эрозии и др.;

· инвентаризации земель различного назначения;

· решения других вопросов государственного земельного кадастра, землеустройства и государственного мониторинга земель.\

80. Процесс составления плана по результатам нивелирования по- верхности по квадратам аналогичен построению топографического плана по материалам тахеометрической съёмки. Нивелирование поверхности по квадратамвыполняют путем разбивки на местности с помощью теодолита и мерной ленты сетки квадратов со стороной 20 мпри съемке в масштабах 1 ˸ 500 и 1 ˸ 1000, 40 м и 100 м — при съемке в масштабах 1 ˸ 2000 и 1 ˸ 5000 соответственно.

Одновременно с разбивкой сетки квадратов производят съем­ку ситуации местности и составляют абрис. Важно заметить, что для съемки ситуации применяют те же способы, что и в теодолитной съемке. Кроме вершин квадратов на местности закрепляют характерные точки рельефа — плюсовые точки˸ бровки и дно ямы, основание и вер­шину холма, точки на линиях водораздела и водослива и др.

Съемочное обоснование создают путем проложения по внешним сторонам сетки квадратов теодолитных и нивелирных ходов, которые привязывают к пунктам государственной сети.

Высоты вершин квадратов и плюсовых точек определяют ме­тодом геометрического нивелирования. При длинœе стороны квадрата 50 м и менее с одной станции нивелируют по возмож­ности всœе определяемые точки. Расстояние от нивелира до рей­ки не должно быть более 100... 150 м. При длинœе стороны квад­рата100 м нивелир устанавливают в центре каждого квадрата.

По данным полевых измерений при нивелировании поверх­ности по квадратам составляют абрис съемки и журнал нивели­рования.