Ведомость вычисления координат вершин тахеометрического хода

Заключительным контролем правильности высотной увязки хода является:

в замкнутом ходе в результате вычислений должна быть повторно получена отметка начальной точки ;

в разомкнутом ходе – отметка конечной точки хода .

После определения отметок точек тахеометрического хода непосредственно в полевом журнале (ведомости реечных точек) вычисляют их отметки, алгебраически прибавляя к отметке станции превышения соответствующих реечных точек.

Топографические планы и ЦММ составляют в одной и той же государственной или условной системе координат.

Топографические планы ориентируют по сторонам света (север вверх, восток – справа). Координатную сетку разбивают на стандартном чертежном листе с помощью линейки Дробышева со стороной квадрата 10 см.

Правильность разбивки проверяют проведением и сравнением двух диагоналей. Линии сетки по осям координат оцифровывают в зависимости от масштаба съемки. По координатам наносят на план пункты геодезических сетей, вершины тахеометрического хода и проверяют правильность нанесения точек съемочного обоснования и расстояния между ними. Справа от съемочных точек записывают дробь: в числителе – порядковый номер съемочной точки римскими цифрами, в знаменателе – отметка точки с точностью до 1 см.

Рис. 14. Тахеометрический транспортир (тахеограф)

Для нанесения реечной точки центр круга тахеографа с помощью иглы совмещают со съемочной точкой (станцией) на плане. Затем совмещают отсчет по лимбу горизонтального круга на реечную точку с линией ориентирования (линией ст II – ст I, см. рис. 15). В этом случае направление нулевого радиуса градусного круга тахеографа укажет направление на реечную точку. После этого по линейке откладывают в масштабе плана полярное расстояние (горизонтальное проложение) и наносят точку на план (накалывают иглой). Каждую точку обводят кружочком и подписывают (в числителе – номер арабской цифрой, в знаменателе – отметка с точностью до 10 см, а при высоте сечения рельефа меньше 1 м – с точностью до 1 см). По абрисам и примечаниям, имеющимся в полевых журналах, вычерчивают контуры и предметы местности.

На рис. 15 представлен пример нанесения на план реечной точки. Отсчет по горизонтальному кругу на реечную точку № 30 составляет 40°00¢, горизонтальное проложение – 125,0 м, отметка – 97,5 м, линия ориентирования – на станцию I [16].

Рис. 15. Пример нанесения реечной точки

По отметкам реечных точек, используя методы аналитического или графического интерполирования, проводят горизонтали. При этом интерполирование выполняют только по направлениям, отмеченным на абрисе стрелками. Иногда интерполирование выполняют «на глаз». Смысл интерполяции состоит в том, что линию, соединяющую две смежные реечные точки, между которыми можно вести линейную интерполяцию по высоте, разбивают на интервалы с заданной высотой сечения рельефа с нахождением планового положения точек соответствующих горизонталей.

Графически эта задача может быть решена следующим образом: лист прозрачного материала, например кальки, расчерчивают параллельными линиями с равным интервалом по высоте, т. е. создают палетку, причем каждую линию нумеруют как горизонталь (рис. 16) [16].

Палетку накладывают на план таким образом, чтобы одна из реечных точек соответствовала своей отметкой отметке на палетке. Палетку поворачивают вокруг этой точки до совмещения второй реечной точки с соответствующей отметкой палетки, как показано на рис. 16, в. Пересечение соответствующих линий палетки с прямой, соединяющей реечные точки, дает положение точек, через которые должны пройти соответствующие горизонтали. Затем переходят к интерполированию между следующими смежными точками. Полученные на плане точки с равными отметками соединяют плавными кривыми. При этом учитывают, что перегибы горизонталей должны находиться на характерных линиях рельефа, а горизонтали должны повторять очертания болот, озер и друг друга. При рисовке горизонталей должны быть проработаны все характерные особенности рельефа: вершины, котловины, седловины, склоны, хребты, лощины, водоразделы и обрывы.

Рис. 16. Графическое интерполирование горизонталей:

а – две соседние реечные точки в плане; б – палетка на листе прозрачной кальки;
в – интерполяция высот с помощью палетки

Если возникает необходимость изображения рельефа отдельных участков местности более подробно, то наносят полугоризонтали пунктирными линиями. Для облегчения восприятия рельефа и определения отметок точек на плане каждая пятая (если принятая высота сечения – целое число) или каждая четвертая горизонталь (если высота сечения – дробное число) проводится утолщенной (удвоенной толщины). В разрыве таких горизонталей подписывают их отметки в целых метрах с основанием цифр в сторону понижения ската. В местах, где могут возникнуть затруднения в чтении рельефа, ставят бергштрихи. У характерных точек рельефа (вершина холма, дно котловины или седловины, урезы воды рек, ручьев и водоемов) на плане подписывают их отметки.

Составленный в карандаше план сличают с местностью и при необходимости выполняют контрольные измерения. Откорректированный топографический план вычерчивают тушью в соответствии с требованиями [14]. Для удобства чтения рельефа на планах в масштабах 1 : 5000 и 1 : 2000 подписывают не менее 10 отметок на каждый квадратный дециметр. При съемке в более крупных масштабах подписывают отметки всех реечных точек.

В настоящее время имеется большое количество разнообразных программных комплексов, позволяющих уменьшить затраты времени, а также повысить точность камеральных работ. Перечислим программы, позволяющие построить горизонтали с использованием аналитической интерполяции: Surfer, Land Desktop, Pythagoras, Civil, GeoniCS, Credo, Topocad и др. Принцип построения горизонталей в них схож. Примеры применения некоторых из них приведены в [3].

3.7. Съемка с помощью электронных тахеометров.
Преимущества и недостатки их применения

В связи с многократным увеличением объемов изыскательской информации, получаемой в поле для разработки проектов, возникла задача повышения производительности полевых работ. Решение этой задачи может быть получено путем максимальной автоматизации процесса тахеометрической съемки и обработки материалов полевых измерений, начиная с обработки полевых журналов и кончая автоматической подготовкой ЦММ и топографических планов на графопостроителях.

Автоматизация процесса тахеометрической съемки может быть обеспечена, в частности, применением современных электронных тахеометров, объединяющих в себе электронный теодолит, светодальномер, микроЭВМ с пакетом прикладных программ и регистратор информации (модуль памяти). Для управления работой прибора используют пульт с клавиатурой ввода данных и управляющих сигналов. Результаты измерений высвечиваются на экране дисплея и могут быть занесены в карту памяти. Передача накопленной информации в компьютер может выполняться непосредственно из карты памяти или путем подсоединения тахеометра к компьютеру с помощью интерфейсного кабеля.

Использование электронных тахеометров позволяет сократить или исключить полностью некоторые промежуточные операции, свойственные тахеометрическим съемкам, выполняемым с помощью оптических или электронных теодолитов. Это операции, связанные со считыванием отсчетов, записью в полевые тахеометрические журналы, ручной подготовкой топографических планов, дигитализацией планов при подготовке ЦММ.

В принципе порядок производства электронной тахеометрической съемки аналогичен съемке, выполняемой оптическими теодолитами. Электронный тахеометр устанавливают в рабочее положение на съемочной точке (станции), а на реечных точках последовательно устанавливают специальные вешки с отражателями, при наведении на которые автоматически определяются наклонная дальность, горизонтальный и вертикальный углы. МикроЭВМ тахеометра по результатам измерений вычисляет горизонтальное проложение, превышение и другие параметры с учетом различных поправок.

Электронные тахеометрические съемки выполняются с использованием основных правил производства обычных тахеометрических съемок, в частности с соблюдением принципа «от общего к частному». Однако электронным тахеометрическим съемкам присущи некоторые специфические особенности.

При создании планово-высотного обоснования при съемке электронным тахеометром нет необходимости в частом размещении съемочных точек. Это связано с тем, что современные приборы обеспечивают измерение горизонтальных расстояний до 1,5–5,0 км с обычной средней квадратичной погрешностью 3 мм ± 3 мм/км (ppm), а горизонтальных углов и зенитных расстояний – со средней квадратичной погрешностью 1–5². Все это обеспечивает определение координат точек местности и их отметок с необходимой точностью при размещении съемочных точек с интервалом более 500 м. Поэтому размещение точек съемочного обоснования и их число определяют прежде всего условиями видимости снимаемой местности.

Планово-высотное обоснование электронной съемки осуществляется обычно в виде тахеометрических ходов, создаваемых с помощью электронного тахеометра. Привязку планово-высотного обоснования к пунктам государственной геодезической сети легко произвести с помощью электронного тахеометра прямыми и обратными засечками.

При съемке прибор можно устанавливать не только на одну из точек съемочного обоснования, но и в любой другой точке местности, удобной для выполнения угловых и линейных измерений. Важно только, чтобы с нее было видно не менее двух пунктов геодезической сети или съемочного обоснования. Работа в этом случае начинается с определения координат и отметки выбранной станции. Для этого в тахеометре предусмотрен соответствующий режим измерений, реализующий решение обратной геодезической засечки по расстояниям до точек сети, на которые первоначально и устанавливаются вешки с отражателями, и горизонтальному углу между направлениями на них. Отметка станции определяется методом тригонометрического нивелирования, поэтому с клавиатуры тахеометра нужно вводить в память прибора не только координаты и отметки исходных точек, но также высоту прибора и отражателей. Кроме того, в память прибора с клавиатуры вводится информация о реечных точках.

Преимуществом электронной тахеометрической съемки по сравнению с другими видами топографических съемок является ее быстрота. Это касается скорости съемки как точек съемочной основы, так и реечных точек, кроме того, камеральные работы могут выполняться другим исполнителем вслед за производством полевых измерений, что позволяет сократить сроки составления плана снимаемой местности. Сам процесс съемки может быть автоматизирован, а составление плана или ЦММ можно производить путем использования программных комплексов и плоттеров.

К недостаткам применения электронных тахеометров могут быть отнесены, в первую очередь, недостатки, связанные с работой светодальномеров. Густая растительность, наличие в воздухе большого количества пыли, тумана и других включений, вибрация прибора из-за ветра или работы строительной техники, попадание в объектив солнечных лучей могут затруднить или исключить полностью возможность проведения съемки.

Съемка может успешно проводиться только при достаточном уровне зарядки аккумуляторных батарей, поэтому должна быть обеспечена возможность их подзарядки.

Следует также отметить, что составление плана местности выполняется в камеральных условиях на основании только результатов полевых измерений и абрисов; при этом не всегда удается своевременно выявлять допущенные ошибки путем сличения плана с местностью.

Электронные тахеометры являются дорогим видом измерительной техники, их стоимость выше стоимости современных оптических теодолитов на порядок и более, поэтому они доступны далеко не каждому пользователю.

Нивелирная съемка местности