них отчеты по красной и черной стороне рейки. Эти отчеты nompefy ются для вычисления горизонта инструмента. На остальные точки фщ сируются отсчеты только по черной стороне рейки. Эти отсчеты защ сывают на схему сетки и на ней очерчивают границы выполненной сьемц с данной станции (рис. 1.38).

Рис. 1.39 Вычисление высот точек по горизонту прибора Нги

Затем, аналогичным образом, съемку выполняют с другой станции, а вычисление отметок на каждой станции производят после вычисления для нее горизонта прибора (Н_ги) - высоты визирного луча над уровенной поверхностью. Как видно из рисунка 1.39, горизонт прибора на станции равен сумме двух величин - отметки точки и отсчета по черной стороне рейки, стоявшей на этой точке.

Нги! = Н_а, + ai = 98,414+1,425 = 99,839 м с контролем Нги! = н_г1 + г/ = 98,251+1,588 = 99,839 м.

Отметки других точек, снятых с этой станции равны разностям Нги и отсчетов, взятых на этих точках. Так для точек 61 и el Н_бI = 99,839 -1,512 = 98,327м, Н_в! = 99,839 -1,128 = 98,711 ми т.д.

После завершения работ и вычисления всех отметок составляется в заданном масштабе сетка квадратов, и по отметкам точек рисуются горизонтали через заданную высоту сечения.

Нивелирование способом параллельных линий применяют в закрытой слабопересеченной местности.

В зоне снимаемого участка от исходного репера прокладывают магистраль, на которой закрепляют точки оснований параллельных линий. Эти точки выбирают так, чтобы параллельные линии проходили по более

7Я

_и менее открытой местности. На каждой такой линии закрепляют _оЧКи в характерных местах рельефа. Между всеми точками делают линейные промеры и составляют план параллельных линий. Само нивели- пвание осуществляют в два этапа. На первой стадии от исходного репе- а прокладывают двойной ход технического нивелирования и вычисляют отметки точек магистрали. На втором этапе от этих точек делают нивелирные ходы по параллельным линиям и находят отметки всех закре­пленных точек.

Контрольные вопросы

1. Определите разницу между горизонтальной и вертикальной съемками.

2. Назовите виды съемочного обоснования для горизонтальной съемки.

3. Какие величины должны быть измерены в теодолитном ходе (рис. 1.37)?

4. Что называют горизонтом прибора?

5. Как контролируется вычисление горизонта инструмента?

6. В чем заключается разница между нивелированием по квадратам и методом магистралей.

Лекция 12 Топографические съемки (продолжение)

12.1 Тахеометрическая съемка. 12.2 Основы аэрофотосъемки и фото­теодолитной съемки.

12.1 Тахеометрическая (быстрая) съемка является топографической - она объединяет горизонтальную и вертикальную съемки и ее целью явля­ется создание комбинированного плана, на котором изображается ситуация и рельеф местности. В настоящее время ее применяют при работах на не­больших участках.

Как правило, съемка начинается с создания рабочего обоснования, которым обычно служат теодолитно-нивелирные ходы, с плановой и вы­сотной привязкой к пунктам высшего класса. В работах пониженной точ­ности обоснованием могут служить и тахеометрические ходы, отличаю­щиеся от теодолитных и нивелирных тем, что расстояния между точками ^Измеряют нитяным дальномером, а превышения определяют методом три­бометрического нивелирования.

Пункты съемочного обоснования выбирают с таким расчетом, чтобы с ^Них открывался хороший обзор ближайшей местности.

После создания съемочного обоснования, когда будут вычислены ко- °РДинаты и высоты опорных пунктов приступают к детальной съемке ме-

стности. Она ведется с точек рабочего обоснования полярным методов 1 котором за полюс съемки принимается пункт рабочего обоснования, основное направление принимается направление на соседнюю точку ра§₀ чего обоснования. Съемка ситуации и рельефа ведется одновременно и щ\ каждой снимаемой (пикетной) точки измеряются три пространственных координаты: наклонное расстояние D, горизонтальный полярный угол р _0т принятого основного направления и угол наклона v визирной линии. По этим данным определяется положение пикетной точки относительно точки полюса (рис. 1.40).

Рис. 1.40 Работа на станции тахеометрической съемки

Для детальной съемки рекомендуется такой порядок работ.

До начала съемки составляется схематический чертеж (абрис) съемки, на котором показывается исходная точка, которая называется станцией тахеометрической съемки, основное направление на соседнюю станцию и схематически зарисовывается ситуация и рельеф (рис. 1.41). На абрисе по­мечают точки, подлежащие съемке. Они должны располагаться на углах контуров и по характерным линиям и точкам рельефа. Среднее расстояние между пикетными точками должно быть 15-20 м

После составления абриса над принятой точкой полюса устанавлива­ется теодолит, измеряется его высота I над точкой и определяется место нуля (МО) вертикального круга

МО=(КП+КЛ)/2, (1.83)

где КП иКЛ- соответственно, отсчеты по вертикальному кругу при наведении визирной оси на контрольную точку. Желательно чтобы место нуля не превышало 1 ', в противном случае целесообразно его исправить.

Затем лимб теодолита устанавливают (ориентируют) так, чтобы при наведении зрительной трубы на основное направление отсчет по горизон­тальному кругу был равен 0 ° ОО'.Чтобы выполнить эту операцию (обычно при положении трубы KJ1 для теодолита ТЗО), нужно вначале установить на горизонтальном круге нулевой отсчет, закрепить алидаду, и наведение трубы на основное направление выполнить винтами лимба, после чего лимб закрепляется.

В журнал тахеометрической съемки заносят исходные данные для съемки: номер принятой точки полюса, её высота Н, высота прибора I над точкой, основное направление съемки, место нуля вертикального круга и положение зрительной трубы при съемке (КП или KJI). Саму съемку ведут при одном положении трубы в радиусе 100-150 м.

Для этого на снимаемую точку ставят рейку, зрительную трубу^с по­мощью винтов алидады и трубы наводят на рейку и определяют наклонное расстояние по нитяному дальномеру D=K п; затем среднюю нить сетки наводят на отсчет, равный высоте инструмента (L = I) или на произволь-

ный отсчет. После этого берут отсчеты Р по горизонтальному кругу и Kjj или КП по вертикальному. Все эти данные записываются в полевой журн^ с характеристикой снятого объекта. Аналогичным образом снимаются все остальные точки с данной станции, а также с других пунктов рабочего обоснования.

После полевых измерений обрабатывают данные журналов съемку для каждой точки вычисляют углы наклона визирной линии (v = МО -КП, или v = KJI-MO - для теодолита ТЗО), затем из тахеометрических таблиц по аргументам D и v выбираются табличные превышения h' и горизонтальное расстояние D₀(таблицы составлены по формулам h'¹ = 1/2 D sin² v), нако­нец вычисляют высоты снятых пикетных точек (Н i = Н _пол + h ¹ + I- L). Ес­ли. Все эти операции можно выполнить и на компьютерах по специальным программам.

После вычислительной обработки результатов измерений составляет­ся план тахеометрической съемки по стандартной программе. Составление плана может быть выполнено на компьютерах в специальных программах, к которым относятся и геоинформационные системы.

Для тахеометрической съемки удобно использовать номограмные тахеометры, до недавнего времени выпускавшиеся нашей промышленно­стью. В этих тахеометрах сетка нитей зрительной трубы представляет собой номограмму с подвижными нитями, расстояния между которыми изменяются вместе с наклоном зрительной трубы. При наведении такого прибора на рейку наблюдатель мог сразу прочитать по рейке горизон­тальное расстояние D₀ и табличное превышение h \

В последние годы для тахеометрической съемки стали применять электронные тахеометры. В отличие от описанного метода в процессе съемки этим прибором наблюдатель и рабочий реечник могут меняться местами. Рабочий стоит у прибора и наводит тахеометр на отража­тель, а исполнитель выбирает пикетные точки и ведет абрис. Числовые данные при съемке автоматически регистрируются, и заполняется во встроенной накопитель информации.

Наибольший эффект от применения таких приборов достигается в открытой местности, когда расстояния до снимаемых точек можно уве­личить до нескольких сот метров. Связь между реечником и наблюдате­лем может осуществляться с помощью мобильных телефонов.

12.2 В наши дни топографические карты для больших территорий создают методом аэрофотосъемки и космической съемки. Съемку местно­сти ведут с летательного аппарата, на котором устанавливается в специ­альном подвесе аэрофотоаппарат с широкой пленкой. С самолета, следую­щего по заданному маршруту, на расчетной высоте автоматически фото­графируется местность. Снимки (во избежание пропусков и для установле-

f

ния связей между нимц) делают с 60% перекрытием по маршруту, а сосед­ние маршруты перекрывают на 20-30%.

По материалам аэрофотосъемки можно получить такие докумен­ты' V отдельно взятый снимок, 2) накидной монтаж из всех снимков 3) фотосхему и 4) фотоплан. Каждый снимок представляет собой цен­тральную проекцию точек местности, где центром проекции является оптический центр объектива камеры. Если местность идеально ровная, а оптическая ось камеры направлено отвесно, то на снимке возникают уменьшенное и подобное изображение местности, то есть ее план. Мас­штаб снимка зависит от высоты полета Н и фокусного расстояния объ­ектива камеры (I/ М=/ов/ Н)

При плановой фотосъемки допускается отклонение оптической оси камеры от вертикали не более 2-3°, а изменение высоты полета И-в пре­делах 2-3%.

В связи с тем, что местность не является плоской, а оптическая ось камеры не всегда отвесна, изображение местности на снимке получается с искажениями, которые возрастают по мере удаления от центра сним­ка. Поэтому для дальнейшей обработки стараются использовать цен­тральная часть снимка.

Накидной монтаж представляет собой комплект всех снимков зале­та, наложенных один на другой по маршрутам съемки. Такой монтаж позволяет оценить качество залета и обнаружить возможные пропуски съемок.

Фотосхемой называется монтаж на жесткой основе центральных частей снимков, подобранных друг к другу по одноименным контурам.

Аэрофотоснимок и фотосхема являются первичными материалами съемки. А так как при ее проведении высоту полета строго выдержать невозможно, то снимки могут иметь разный масштаб и нести искаже­ния. Чтобы устранить эти недостатки и привести снимки к одному масштабу их трансформируют. Для этого до начала залета на местно­сти создают разрешенную сеть опознавательных знаков (опознаков), для которых наземными методами определяют координаты и высоты. Что­бы опознак был зафиксирован на снимке, его должным образом маркиру- ^ют. В дальнейшем эту разреженную сеть опознаков сгущают специаль­ными методами фототриагуляции.

В итоге на каждом снимке создаются ряд точек с известными коор­динатами и высотами; эти точки наносят на планшет в заданном мас­штабе, который устанавливают на столик специального прибора фото- Щансформатора (типа фотоувеличителя). При проектировании негати- ^ва снимка его перемещают в известных пределах для совмещения опозна­ков негатива с одноименными точками планшета и после этого выполня- ^Ют печать снимков уже в заданном масштабе.

Фотопланом называют монтаж на жесткой основе центральных частей трансформируемых снимков, наложенные на план по координатс^ опознаков; контуры местности на фотоплане дешифрируют и вычерчу вают по условным знакам, а горизонтали рельефа рисуют на специальных универсальных приборах, использующих стереоэффект. С вычерченного фотоплана печатают карты

В условиях сильно пересеченной местности (горной местности, карь- еров) для составления крупномасштабных планов трудно применять аэ- рофотосъемку из-за больших искажений, возникающих на снимках. По­этому здесь применяется метод наземной фотосъемки, которую выпол­няют с помощью фототеодолита, - комбинированного прибора состоя­щего из фотокамеры и угломерного устройства теодолита. Фотографи­рование местности выполняют с двух точек, расстояние между которы­ми называют базисом фотографирования. Координаты и высоты конеч­ных точек базиса определяют предварительно.

В результате фотографирования местности с концевых точек бази­са (при известной ориентации оптических осей камер) получать два пере­крывающихся снимка, - которые образуют стереопару. Для получения плана местности эти снимки обрабатывают на специальных приборах - стереавтографах.

Методы наземной фотосъемки находят также применение при об­мерных работах памятников архитектуры, испытаниях инженерных со­оружений нагрузкой, когда нужно оценить возможные колебания или де­формации строительных конструкций, при съемке горных предприятий открытого типа - разрезов и карьеров.

Контрольные вопросы

1. Какое значение имеет термин «тахеометрия»?

2. Назовите виды съемочного обоснования для тахеометрической съемки.

3. Каков порядок работы на станции тахеометрической съемки?

4. Охарактеризуйте ориентирование лимба по данному направлению.

5. Для какой цели измеряется место нуля МО?

6. Для каких территорий целесообразно использовать воздушные методы аэ­рофотосъемки?

7. Для чего составляется накидной монтаж снимков?