Приборы, используемые для тахеометрической съемки

При производстве тахеометрической съемки могут использоваться технические теодолиты типов Т30, Т15 и электронные теодолиты, имеющие горизонтальный и вертикальный круги и нитяной дальномер. При работе с теодолитом требуются также шашечная нивелирная рейка (складная либо телескопическая) и рулетка.

В настоящее время при тахеометрической съемке широкое применение находят электронные тахеометры. Это приборы, сочетающие в себе угломерное устройство (теодолит) со светодальномером. Непременным элементом электронных тахеометров является встроенная ЭВМ, позволяющая автоматизировать процесс измерений и вычислений по заложенным в ней программам. Предназначены эти приборы для измерения горизонтальных и вертикальных углов с ошибкой 1–5² и расстояний с погрешностью 1–10 мм. В комплект прибора входит отражатель, но многие таехеометры могут работать и в безотражательном режиме. Микропроцессоры и запоминающие устройства, которыми они обеспечены, позволяют решать ряд инженерных геодезических задач непосредственно в поле, автоматизировать запись результатов измерений и промежуточных данных. Наличие дисплея и клавиатуры дает возможность вести работу с прибором в диалоговом режиме.

Использование этих приборов позволяет создать автоматизированную технологическую цепочку: электронный тахеометр – регистратор информации – ЭВМ – графопостроитель, которая обеспечивает получение готовых топографических планов в автоматическом режиме и сводит к минимуму личные ошибки исполнителей.

При автоматизации процессов составления планов и карт, проектировании объектов строительства необходимо топографическую информацию представить в виде ЦММ, предполагающей в качестве одной из ее составляющих массив трех прямоугольных координат точек местности. Электронные тахеометры вычисляют указанные координаты на основании измеренных горизонтальных и вертикальных углов, а также наклонного расстояния от прибора до визирной цели. Самые совершенные из них отличаются полной автоматизацией процессов: наведение на цель; определение углов и расстояний; предварительная обработка информации до получения координат точек или других величин; выдача результатов на дисплей и в накопитель либо транслирование их в назначенные места; введение различных поправок, в частности из-за метеоусловий, и др.

Наибольшее распространение в нашей стране получили приборы фирм УОМЗ, Leica, Sokkia, Trimble, Nikon, Pentax.

В качестве примера на рис. 6 приведен внешний вид электронного тахеометра Pentax R325, а на рис. 7 – его дисплей и клавиатура [3].

Рис. 6. Внешний вид тахеометра Pentax (вид спереди):

1 – оптический визир; 2 – регулировочные винты; 3 – окуляр; 4 – круглый уровень; 5 – дисплей; 6 – клавиатура; 7 – подъемные винты; 8 – фокусировочное кольцо; 9 – клавиша автофокуса; 10 – индикатор лазерного излучения;
11 – отметка высоты инструмента; 12 – закрепительный винт батареи; 13 – батарея; 14 – наводящий винт вертикального круга; 15 – закрепительный винт вертикального круга; 16 – закрепительный винт горизонтального круга;
17 – наводящий винт горизонтального круга; 18 – стопорный винт треггера;
19 – базовая пластина

Рис. 7. Дисплей и клавиатура:

1 – включение/выключение прибора; 2 – функциональные клавиши; 3 – клавиша подсветки; 4 – клавиша ESCAPE; 5 – включение центрира и электронного уровня; 6 – клавиша ENTER; 7 – алфавитно-цифровые клавиши

Существенным недостатком электронных тахеометров является их высокая стоимость, причем она значительно повышается с увеличением точности прибора.

Планово-высотное обоснование тахеометрической съемки

Тахеометрическая съемка, как уже отмечалось ранее, может производиться с точек теодолитного хода, но обычно прокладываются специальные тахеометрические ходы либо перед съемкой, либо одновременно с ней.

Съемочным обоснованием тахеометрической съемки могут служить: трасса линейного сооружения, замкнутый полигон или сеть микротриангуляции. Выбор типа съемочного обоснования связан со стадией проектирования, рельефом местности, размерами участка и требуемым масштабом съемок.

Ориентирование съемочного обоснования и определение координат съемочных точек обычно осуществляются привязкой к трассе линейного сооружения или к пунктам государственной геодезической сети. При съемках небольших площадей допускается ориентирование съемочного обоснования по магнитному азимуту с вычислением условных координат съемочных точек.

Трассу линейного сооружения в качестве съемочного обоснования используют, как правило, при съемке притрассовой полосы дорог (рис. 8, а) [16].

Рис. 8. Виды съемочного обоснования тахеометрических съемок:

а – трасса линейного объекта: P₁, P₂ – пункты геодезической сети; СтI – СтVIII – съемочные точки; B_уг1 – B_уг3 – вершины углов поворота трассы; б – замкнутый полигон: 1 – трасса линейного объекта; 2 – полигон; 3 – диагональный ход;
в – микротриангуляция: 1 – трасса линейного объекта; 2 – триангуляционная сеть;
г – висячий ход: 1 – трасса линейного объекта; 2 – теодолитный ход

Съемочное обоснование в виде замкнутого тахеометрического хода (полигона) используют при съемках участков местности, занимающих большую площадь (рис. 8, б). Для съемки удаленных от основного съемочного обоснования подробностей ситуации и рельефа устраивают диагональные и висячие ходы, при этом последние могут размещаться как внутри полигона, так и за ее пределами. Увязку угловых измерений, длин линий и превышений осуществляют как для всего полигона в целом, так и для каждой его части в отдельности.

Съемочное обоснование в виде микротриангуляции (рис. 8, в) создается обычно на незастроенной местности при пересеченном или горном рельефе. По форме треугольники сети должны приближаться по возможности к равносторонним с размещением их вершин на возвышенностях местности для обеспечения прямой видимости соседних вершин и большего охвата снимаемой площади. Одну из сторон обоснования размещают на удобном для измерения длины участке местности и принимают в качестве базиса. Его измеряют дважды в прямом и обратном направлении с относительной невязкой не более 1/2000 и в случае необходимости вводят поправку за угол наклона линии. Все углы измеряют полным приемом с последующим аналитическим вычислением остальных длин сторон и координат всех точек обоснования.

Предельную ошибку измерений углов при создании съемочного обоснования тахеометрических съемок принимают

, (3.3)

где t – точность отсчетного угломерного устройства прибора; n – число измеренных углов обоснования.

Допустимую невязку в превышениях принимают

, мм, (3.4)

где L – длина двойного нивелирного хода, км.

Допустимую невязку в определении расстояний принимают

, м, (3.5)

где – общая длина хода, м.

Работу по измерению длин сторон хода и горизонтальных углов проводят примерно так же, как при проложении теодолитного хода. Особенностью тахеометрического хода является то, что стороны хода измеряются с помощью нитяного дальномера, а кроме горизонтальных координат точек хода определяют их отметки. Следует отметить, что при работе с электронными тахеометрами вместо нитяного используется светодальномер.

Закрепление точек съемочного обоснования осуществляют сторожками и точками. Если съемочные точки необходимо сохранять долгое время, то их закрепляют стандартными деревянными или железобетонными столбами. На лицевой части сторожков и столбов надписывают сокращенное название организации, выполняющей изыскания, номер съемочной точки и время производства съемки. Иногда закрепление съемочных точек целесообразно осуществлять с помощью обрезков газовых труб, забиваемых в землю, при этом при переходе с одной съемочной точки на другую вехи вставляют в отверстия труб.

Прокладку хода производят в следующей последовательности.

1. Тахеометр устанавливают на первой исходной опорной точке с определенными координатами и известной отметкой. Установленный на исходной точке тахеометр центрируют, горизонтируют, ориентируют либо по примычному углу, либо по магнитному меридиану (с помощью буссоли). Измеряют высоту прибора над точкой стояния (рис. 9) [7].

Рис. 9. Схема работы с тахеометром на съемочной точке

2. Измеряют горизонтальные углы между линиями хода способом приемов и вертикальные углы по ходу вперед и назад при круге левом и правом. При этом следят за местом нуля прибора, постоянство которого является признаком хорошего качества измерений.

3. Измеряют расстояния дальномером по ходу вперед и назад. Полученные результаты сравнивают и оценивают полученные невязки. При этом должны учитываться требования инструкции [5].