Тахеометрическая съемка

Тахеометрическая съемка – измерения на местности, дающие возможность составить план этой местности с изображением на нём ситуации и рельефа. Применяется для создания пла­нов небольших участков, когда требуется выполнить съемку только рельефа на застроенной территории, или при выполнении съемки узких полос. Съемка может производиться как исключение, теодолитами, но в основном та­хеометрами. Теодолит 2Т30 с встроенным нитяным дальномером и нивелирной рейкой может относиться к упрощенным тахеометрам. По сути тахеометрическая съемка – пространственная крупномасштабная (масштабы 1:500 – 1:5000) топографическая съемка с сечением рельефа от 0.5 до 2.0 м.

В основу съемки положена комбинация из трех измерений с одной точки: горизонтальный угол, вертикальный угол, наклонное расстояние. При этом углы измеряют теодолитом, а длину линии – нитяным дальномером.

Точки, с которых производятся измерения при тахеометрической съемке, носят название станций, а точки, которые определяют – пикеты. Традиционно пикеты делят на плановые (или контурные) – необходимые только для определения объектов местности в плоскости (X, Y), или в плане; высотные (рельефные) – для определения объектов только по высоте и планово-высотные – определяющие положение точки как в плане, так и по высоте. При этом требуется соблюдать густоту пикетов, которая в зависимости от масштаба съемки требует, чтобы расстояние между ними были примерно 15-40 м.

Традиционная схема определения точек при тахеометрической съемке может трактоваться как раздельное графо-аналитическое определение положения точек. Здесь, в плане положение точки определяется полярной засечкой по горизонтальному углу  и расстоянию D, а высотная составляющая получается из тригонометрического нивелирования по углу наклона  и расстоянию D (см. рис. 6.10).

Измерения угла наклона производят обычно при одном круге, определив предварительно несколько раз место нуля МО и вычисляя его по формуле n = КЛ – МО.

Методика производства тахеометрической съемки:

– Совмещенный метод – для одновременного определения пикета в плане и по высоте, наклонным лучом и наведением на любое место рейки. Расстояние измеряем нитяным дальномером. По горизонтальному углу и расстоянию определяют плановое положение пикета, а превышение по основной формуле тригонометрического нивелирования:

h = 0,5Dsin(2) + i – v,

здесь D – наклонное расстояние, измеренное нитяным дальномером,  – угол наклона, i – высота инструмента, а v – высота наведения на рейке.

Полевые и камеральные работы при тахеометрической съемке

Полевые работы при тахеометрической съемке делят на предварительные работы и работу на станции. Из предварительных работ выделяют создание (восстановление, дополнение) съемочного планово-высотного обоснования, т.е. получения достаточного количества точек с известными координатами и высотами с которых будет производиться съемка, и рекогносцировка (разведка) района съемки.

Плановой и высот­ной основой для съемки служат точки с известными координатами и высотами, которые могут быть определены теодолитными ходами и засечками в плане, нивелирными ходами и тригонометрическим нивелированием по высоте. При не хватке густоты съемочного обоснования одновременно со съемкой, или отдельно, прокладывают тахеометрические хода. Тахеометрические хода относятся к линейно-угловым построениям для совместного определения планово-высотного положения точек. При этом, горизонтальные углы измеряются теодолитом технической точности (например, 2Т30) полным приемом, углы наклона при двух кругах в прямом и обратном направлениях, расстояния по нитяному дальномеру при двух кругах в прямом и обратном направлениях.

На этапе рекогносцировки производится осмотр местности, подлежащей съемке с каждой станции, выявляются её особенности, степень застроенности, мешающие съемке факторы. В пределах заданного участка съемки должны быть сняты все объекты ситуации, выражающиеся в заданном масштабе плана и предусмотренные условными знаками.

Работа на станции при тахеометрической съемке сводится к следующей последовательности:

1. Установка центрирование, горизонтирование и ориентирование теодолита над закрепленной точкой станции. При этом центрирование возможно производить с точностью до 5 см, а ориентирование выставлением нуля лимба на любую видимую точку съемочного обоснования.

2. Определяют с контролем место нуля вертикального круга.

3. Выбор контурных и высотных реечных точек (пикетов) на местности, причем так, чтобы с каж­дой выбранной точки реечник видел трубу прибора.

4. Определение пикетных точек измерением

- горизонтального угла

- отсчета по вертикальному кругу

- наклонного расстояния по нитяному дальномеру.

Измерения выполняют при одном положении круга. По окончании работы на станции проверяют ориентирование лимба: расхождение должно быть не более 2'. В равнинной местности превышения целесообразно получать горизонтальным лучом (выставляя по вертикальному кругу значение места нуля МО).

5. Измеренные на станции расстояния до пикетных точек, горизонтальные и вертикальные углы (или превышения на пикет­ные точки) записывают в пикетный журнал. В журнале помимо результатов измерений заносятся номер станции, точка ориентирования, высота инструмента, высота наведения, место нуля, погода, исполнитель.

Параллельно с пикетным журналом на каждой станции ведутся абрисы (кроки) – сделанные от руки схематичные планы снимаемых участков местности. От качества абрисов зави­сит правильность изображения на плане ситуации и рельефа мест­ности, поэтому на их ведение должно быть обращено самое серь­езное внимание. При этом взаимное расположение на абрисах зарисовок элемен­тов местности должно соответствовать тому, что имеется в натуре.

На абрисах показываются: опорные геодезические пункты, пикеты, объекты ситуации, характерные точки и линии рельефа местности, дополненные в необходимых случаях схематическими горизонталями, направления скатов местности. У пунктов и пикетов выписываются их номера, причем нумерация пикетов ведется сплошная в пределах всей снимаемой территории. Заполняющие контурные условные знаки заменяются пояснительными надписями.

Рис. 1. Примеры размещения плановых пикетов при съемке

В плане обязательно должны сниматься:

– все объекты ситуации, выражающиеся в масштабе и предусмотренные условными знаками.

– изгибы меньшие 0.5 мм на плане спрямляются,

– площадные объекты площадью до 10 мм² на плане не снимаются.

Высотные пикеты, необходимые для изображения рельефа на плане, должны располагаться на характерных точках и линиях рельефа местности. Из характерных точек выделяют положительные (вершина см. рис. 2 точка 5 и т.п.), отрицательные (дно котловины и т.п.), нулевые или точки перегиба (плечевые 3, локтевые 4 и т.п.).

Рис. 2. Пример расположения высотных пикетов при тахеометрической съемке

Из характерных (инвариантных) линий выделяют водораздел (точки 1-5 рис. 2), тальвег (7, 8, 15), бровку и подошву (точки 13-18 рис. 2).

Также пикетированию для адекватного отображения рельефа подлежат перегибы скатов, переход одной формы рельефа в другую, урезы воды в реках, ручьях, озерах, прудах.

Пикеты, расположенные на таких объектах ситуации, как мосты, плотины, шлюзы, пересечения дорог, колодцы, заметные строения, одновременно являются ситуационными и высотными.

Еще одно требование к высотным пикетам, это их густота, которая зависит: от характера рельефа, мас­штаба съемки, назначения съемки, принятой высоты сечения h_сеч. рельефа.

Очевидно, чем расчлененнее рельеф, чем крупнее масштаб, чем меньше высота сечения рельефа, тем чаще должны располагаться высотные пикеты.

Инструктивные наибольшие расстояния до пикетов и между пикетами для различных сечений рельефа и масштабов съемки приведены в Таблице 1.

Таблица 1.

Масштаб съемки	Высота сечения рельефа, м	Наибольшие расстояния до пикетов при съёмке, м
		контуров		рельефа	между высотными пикетами
		твердых	нетвердых
1 : 500	0,5	60	80	100	15
1 : 1000	0,5	60	100	150	20
1 : 2000	0,5	100	150	200	40
	1,0	100	150	250	60
1 : 5000	1,0	150	200	300	80
	2,0	150	200	350	100

Из контуров, подлежащих съемке выделяют твердые и не твердые контура. К твердым контурам относятся такие, положение которых на местности долговременно устойчиво (очертания искусственных сооружений, от­дельно стоящие фундаментальные предметы и т. п.), а к нетвердым — имеющие тенден­цию изменяться, либо неотчетливо выраженные (границы сельско­хозяйственных угодий, опушки леса, сезонные дороги и т.п.). Очевидно, что точность определения твердых и не твердых контуров различна и твердые контура сами могут быть точками как планового, так и высотного обоснования.

Камеральные работы, при обработке результатов тахеометрической съемки можно свести к следующей последовательности:

– построение координатной сетки;

– нанесение точек съемочного обоснования по координатам;

– нанесение ситуации и проведение горизонталей;

– проверка плана в поле;

– оформление плана в туши.

Построение координатной сетки выполняют по тем же правилам и теми же методами что и при теодолитной съемке: в зависимости от масштаба, методом диагоналей или линейкой Дробышева разбивают сетку с 10 см квадратами. Сетку квадратов оцифровывают, получая координатную сетку. Методом перпендикуляров, обязательно с использованием масштабной линейки наносят по координатам точки съемочного обоснования, подписывая их принятым образом.

Нанесение на план реечных точек производится в соответствии с абрисами постанционно полярным способом с помощью кругового транспортира и масштабной линейки или тахеографом. Особое внимание обращают на части плана, наносимые с двух станций как контроль съемки.

Тахеограф (рис. 3) представляет собой круговой транспортир с линейкой из прозрачного материала (целлулоида), по окруж­ности которого нанесены деления через 30', причем оцифровка делений выполнена против хода часовой стрелки. Вдоль нулевого радиуса расположена миллиметровая шкала линейки с начальным штрихом в центре круга, в котором закреплена игла.

Рис. 3. Геодезический тахеограф

Для нанесения реечной точки центр круга тахеографа совмещают с точкой станции на плане. Затем поворотом диска совмещают начальное направление на плане с отсчетом, равным полярному углу на съемочную точку. Затем по линейке откладывают в масш­табе плана соответствующее полярное расстояние и накалывают точку. Около нанесенных на план реечных точек подписывают их номера и отметки. Со­гласно абрису и примечаниям в полевых журналах вычерчивают контуры и пред­меты местности. По отметкам реечных точек, пользуясь методом графического интерполирования проводят горизонтали.