Категория: Инструкции
Сущность тахеометрической съемки состав и порядок работ.
Целью тахеометрической съемки является получение топографического плана местности. Съемка производится в крупных (1:500÷1:5000) масштабах на основе теодолитно – нивелирных, теодолитно- высотных или теодолитно – тахеометрических ходов, прокладываемых между пунктами государственной сети или сети сгущения.
В теодолитно – нивелирных ходах углы поворота измеряют теодолитом, а расстояния между вершинами углов – при помощи ленты или дальномеров соответствующей ей точности измерения. Работа при измерении углов и линии выполняются в том же порядке, что и при проложении теодолитных ходов. В результате обработки измерений получают координаты Х и Y вершин хода, по которым определяют их плановое положение. Отметки Н вершин хода определяют путем геометрического нивелирования.
В теодолитно- высотных ходах в отличие от теодолитно- нивелирных превышение получают путем тригонометрического нивелирования.
В теодолитно- тахеометрических ходах отметки вершин также получают тригонометрическим нивелированием, а стороны измеряют нитяным дальномером.
Выбор вида съемочного обоснования диктуется требованиями Инструкции. Так, при съемке рельефа с сечением через 2 м и более допускается определять высоты пунктов тригонометрическим нивелированием, а при съемке рельефа с сечениям до 1 м – геометрическим. Съемка контуров и рельефа с пунктов (станций ) съемочного обоснования выполняется, как правило, полярным способом. При этом одно наведение (визирование) на рейку, установленную на точке местности, позволяет получить расстояние, направление и превышение, по которым определяются пространственные координаты этой точки.
Согласно инструкций тахеометрическая съемка применяется как основной вид съемки для создания планов небольших участков или в сочетаний с другими видами съемок, когда:
а) применение других видов съемок нецелесообразно,
б) выполняется съемка рельефа на застроенной территории,
в) выполняется съемка узких полос местности при изысканиях линейных сооружении (высоковольтных линий, трубопроводов, каналов и других).
Тахеометрическая съемка является наиболее распространенным методом топографической крупномасштабной съемки небольших площадок со сложным рельефом и вытянутых полос при изысканиях линейных сооружений. Обычно стремятся применять номограммные тахеометры, дающие возможность измерять до пикетных точек горизонтальное проложение и превышение.
Плотность съемочного обоснования на один планшет должна составлять при масштабе плана 1: 500 не менее 10 точек, 1. 1000 - 20 ;точек, 1: 2000 - 50 точек; для местности с нечеткими контурами это число пунктов может быть уменьшено в 2 раза.
На незастроенной территории сгущение съемочных сетей производят тахеометрическими ходами. При съемке масштаба1 :500 линии в таких ходах измеряют лентой или оптическим дальномером
Предельные невязки тахеометрического хода вычисляют по формулам:
где п - число сторон хода;
где [s1 - общая длина хода, которая для масштаба съемки 1. 1000 и 1: 2000 не должна превышать соответственно 300 и 600 м при числе сторон n, равном 3 и 4; I/Т - относительная ошибка измерения линий xoдa для тахеометра I/Т= 1/400, для ленты или оптического дальномера I/Т= 1/1000.
В резко пересеченной местности при сечении рельефа 1-2 м высоты тахеометрического хода могут определяться тригонометрическим нивелированием. Высоты точек хода вычисляются до 1 см.
В процессе съемки от пунктов съемочного обоснования могут быть определены тахеометром отдельные переходные точки с измерением в прямом и обратном направлениях расстояний и превышений. В равнинной местности превышения можно определить горизонтальным лучом, пользуясь тахеометром как нивелиром и устанавливая на вертикальном круге отсчет, равный месту нуля. Результаты тахеометрической съемки заносят в полевой журнал. Одновременно ведут схематический чертеж (абрис), отражая в нем положение станции и пикетных точек, направления скатов, скелет рельефа, элементы ситуации. Границы съемки с отдельных станций стремятся совместить с контурами ситуации, что позволяет избежать пропусков в съемке. Для контроля съемку с соседних станций выполняют с небольшим перекрытием, примерно равным допустимому расстоянию между пикетными точками.
Составленный план тахеометрической съемки тщательно проверяют в поле. По результатам сравнений контрольных измерений на местности и плане производят оценку точности съемки ситуации и рельефа.
При топографических съемках с сечением рельефа 2 и 5 м в равнинно-пересеченной и горной местности высотное съемочное обоснование может создаваться проложением тахеометрических и мензульных ходов.
Для вычисления превышений в ходах, как известно, применяется формула
h=1/2 (100l+P')Sin 2v+i-v+f;
здесь P' -переменная поправка при измерении расстояний нитяным дальномером в зрительной трубе с внутренним фокусированием.
Вычислим среднюю квадратическую ошибку превышения в предположении, что ошибки величин Р', i, v и f малы и их нет необходимости учитывать.
Дифференцируя формулу и расписывая почленно, получим
dh = 100 sin v cos v dl + 1001 cos2 v dv - 1001 sin 2 v dv
Разделим каждый член левой и правой частей на s . причем в правой части на значение s . которое равно
и после небольших преобразований получим
dh/s=dl/ltgv+(l-tg2v)dv. Переходя к средним квадратическим ошибкам, будем иметь
M2h= s2 ((ml/l)2 tg2 v + (1 – tg2v)2 m2/p2)
В полученной формуле разность 1 – tg2 v при малых углах наклона близка к 1, тогда
Если превышение определяют дважды,в прямом и обратном направлениях, то средняя квадратическая ошибка среднего превышения будет равна
Высота конечной точки тахеометрического или мензульного хода вычисляется по формуле, а средняя квадратическая ошибка высоты конечной точки до уравнивания - по формуле. Следовательно, выражению будет равна и предельная ошибка в самом слабом месте хода, его середине, после уравнивания.
Подставляя в формулу значение mhср . будем иметь
или, когда s примерно одинаковы, а углы наклона измерены равноточно,
E tg2v = tg2vсрn,
тогда формулу можно написать
Выражение, стоящее в фигурных скобках, зависит от среднего
угла наклона, т. е. от характера местности. Обозначим его через К2
а s2n = Ls * . тогда формулу окончательно можно написать
При проложении системы ходов с одной узловой точкой высота определяемого пункта будет получена как среднее весовое значение из высот по каждому из ходов.
Тахеометрическая съемка является одним из основных методов наземных съемок, применяемых в инженерных изысканиях, при съемках застроенных территорий, небольших участков местности вдоль трасс линейных сооружений. Главное преимущества ее заключается в быстроте и использовании одного измерительного прибора - тахеометра. Положение реечной точки при тахеометрической съемке получ-ается измерением направления (угла) горизонтальным кругом теодолита-тахеометра, расстояния нитяным дальномером, высоты - тригонометрическим нивелированием.
Приборами для производства тахеометрической съемки являются теодолиты, редукционные тахеометры 2ТН, Редта 002 и др. Применяются также электронные тахеометры, позволяющие в сочетании с ЭВМ и автоматическими координатографами повысить производительность труда до 25 %.
В состав работ по тахеометрической съемке входят рекогносцировка, создание съемочного обоснования, непосредственно съемка ситуации и рельефа в полевых условиях и составление топографических планов в камеральных условиях.
Съемочным обоснованием при тахеометрической съемке являются пункты опорных сетей и точки планово-высотного сгущения в виде теодолитных и тахеометрических ходов.
Линейные измерения в тахеометрических ходах, которые прокладываются между пунктами съемочного обоснования, производят с помощью дальномера для всех масштабов съемок, кроме 1. 500, при которой линии измеряются лентой. При проложении тахеометрических ходов измеряются также горизонтальные и вертикальные углы. На застроенных территориях тахеометрическая съемка выполняется только на съемочном обосновании.
Угловые невязки в тахеометрических ходах не должны превышать
где nуг - число углов в ходах. Допустимые линейные невязки определяют по формуле
где Sx - длина хода; n - число линий в ходе. Допустимая невязка в превышениях должна быть не более
где S - средняя длина линии в сотнях метров; n - число линий в ходе.
Невязку тахеометрического хода вычисляют по формуле
где ∑hcp - алгебраическая сумма средних значений превышений; НО. Нп - отметки начальной и конечной точек.
Полученные невязки распределяют пропорционально длине линии. Высоты вычисляют с точностью до 0,01 м.
При необходимости с пунктов тахеометрических ходов определяют координаты и отметки переходных (висячих). точек. Одновременно с проложением тахеометрических ходов производят съемку местности. На каждой станции измеряют расстояние по дальномеру до реечных точек, горизонтальные и вертикальные углы, которые записывают в тахеометрический журнал. Таким образом, получают плановое и высотное положение всех пикетов. Реечные точки должны равномерно покрывать территорию съемки. Рейку устанавливают на характерных точках местности - перегибах скатов, водоразделах и т. п. Параллельно на каждой станции составляют абрис (схематический чертеж участка местности), на котором показывают положение станции относительно других точек съемочного обоснования, все реечные точки, стрелками указывают направления скатов (для интерполирования горизонталей), характерные линии рельефа и схематично рельеф - горизонталями. На абрис наносится также ситуация. Так как план тахеометрической съемки составляют в камеральных условиях, то к составлению абриса следует относиться весьма ответственно.
После окончания съемочных работ на данной станции осуществляют контроль за сохранением ориентировки тахеометра. Изменение ее не должно быть более 15'.
При работе на следующей станции необходимо определить несколько пикетов, расположенных в зоне перекрытия с предыдущей станцией.
Тахеометрическая съемка применяется для создания планов небольших участков как основной вид съемки или в сочетании с другими видами, когда:
проведение стереотопографической или мензульной съемок экономически нецелесообразно либо технически невозможно;
выполняется только съемка рельефа на застроенной территории;
выполняется съемка узких полос (высоковольтные линии, трассы трубопроводов и т.п.).
При тахеометрической съемке плотность пунктов съемочного обоснования должна обеспечивать возможность приложения тахеометрических ходов, отвечающих техническим требованиям, указанным в таблице 2.
Углы в тахеометрических ходах измеряются одним полным приемом. Колебания значений угла, полученных из полуприемов, не должны превышать 30″ при измерении угла оптическими теодолитами и 1′ - при измерении угла 30-секундными теодолитами.
Угловые невязки в тахеометрических ходах не должны превышать при измерении углов оптическими теодолитами ƒβ=0,5′√ n, при измерении углов теодолитом 30-секундной точности ƒβ=1′√ n, где n- число углов в ходе.
Допустимые линейные невязки определяются по формуле
гдеS- длина хода, n- число линий в ходе.
Высотная невязка (в см) не должна превышать
При ведении тахеометрической съемки должен осуществляться контроль за сохранением ориентирования лимба прибора. По окончании работ на точке ориентировка прибора должна быть проверена, результаты контроля записываются в журнале.
Изменение ориентирования за период съемки с данной точки допускается не более 1,5′.
В целях контроля и во избежание пропусков при тахеометрической съемке следует определять с каждой станции несколько пикетов, определенных с соседних станций.
Превышения при съемке равнинных участков рекомендуется определять горизонтальным лучом. Горизонтальность визирной оси обеспечивается установкой по вертикальному кругу отсчета, равного месту нуля.
Измеренные на станции расстояния до пикетных точек, горизонтальные и вертикальные углы (или превышения на пикетные точки) записывают в полевой журнал.
Параллельно с полевым журналом на каждой станции ведется абрис. Абрис оформляют условным знаком (с пояснительными подписями), примерно выдерживая масштаб съемки, на отдельных для каждой станции листах, ориентированных по ходу, на которых указывают направление ориентирования лимба. В абрисы зарисовывают все пикетные точки. При этом показывают структурные линии рельефа (тальвеги, водоразделы, перегибы скатов и др.) и схематично рельеф горизонталями.
Реечные точки должны без пропусков и равномерно покрывать территорию съемки. Для обеспечения этого требования производится детальный осмотр местности, подлежащей съемке с данной станции, и сопоставляются данные осмотра с абрисами соседних станций.
Выполнение полевые работ при тахеометрической съемке необходимо сочетать с незамедлительной полной камеральной обработкой материалов съемки, при этом должно быть выполнено следующее:
а) проверка полевых журналов и составление подробной схемы съемочного обоснования;
б) вычисление координат и высот точек (до 0,01 м) тахеометрических ходов;
в) вычисление в полевых журналах высот всех пикетов на станции;
г) накладка точек съемочного обоснования, тахеометрических ходов, пикетных точек; проведение горизонталей и нанесение ситуации.
Каждый, полученный в результате тахеометрической съемки планшет до его вычерчивания в туши тщательно корректируется и проверяется в поле путем сличения рельефа и ситуации изображенных на планшете, с местностью. Точность съемки проверяется инструментально.
При тахеометрической съемке с применением столиков Карти250 (метод полуавтоматического картографирования) снимаются непосредственно в поле отдельные участки местности, размеры которых в масштабе съемки не больше размеров чертежных столиков.
Полевые планы составляются отдельно для каждой станции.
Количество полевых планов равно числу станций.
Составительский оригинал планов составляется по полевым планам в камеральных условиях.
В результате производства тахеометрической съемки представляются:
абрисы к соответствующим планшетам;
журналы тахеометрической съемки;
план тахеометрической съемки;
схема съемочного обоснования;
Допустимая линейная невязка
1.Сущность тахеометрической съёмки
2.Полевые работы при тахеометрической съёмке
З.Камеральные работы при тахеометрической съёмке
1 вопрос. Сущность тахеометрической съемки.
Съемкойназывают совокупность геодезических работ для создания плана местности заданного участка строительной площадки.
Тахеометрическаясъемка1Т/С)предназначена для получения плана местности с изображением ситуации и рельефа, который носит общее наименование - топографический план.
Т/Спроводится на местности с выраженным рельефом, планы составляются в крупных масштабах (1:500 — 1:5000). Составленные планы используются при изысканиях и проектировании строительства зданий, сооружений.
Высота сечения рельефа h может быть рассчитана по формуле:
h=0,2 мм 1:5000 > h=0,2*5000=1000мм=1м. 1:2000
Слово «тахеометрия1т/х)» в переводе с греческого означает «быстроеизмерение», Быстрота измерений при т/х достигается тем, что положение снимаем точки местности в плане и по высоте определяется при одном наведении прибора на рейку (отражатель), установленную в этой точке.
Т/С выполняется с помощью технических теодолитов или специальных теодолитов-тахеометров.
При использовании технических теодолитов и тахеометров, сущность Т/С сводится к определению пространственных полярных координат точек местности ( )и последующему нанесению этих точек на план.
При этом плановое положение точек определяется полярным способом, а превышения тригонометрическим нивелиром (наклонным визирным лучом).
Сущность тригонометрического нивелирования
если расстояние измерить нитяным дальномером
или в общем случае
Планово - высотную основу Т/С составляют пункты ГГС, ГСС, ССО.
Съёмочная геодезическая сеть создаётся в виде теодолитно — нивелирных xодов (h сечение рельефа — до 1м) и теодолитно-высотных или тахеометрических ходов (h сечение рельефа 2м и более).
Теодолитно-нивелирные ходы: - стороны измеряют мерными лентами или точными оптическими дальномерами
- горизонтальные углы — тех. теодолитом
- превышение — геометрическим нивелиром.
Теодолитные высотные ходы: - стороны измер. нитяным дальн.
- превышение — тригон. нивелир.
- горизонтальные углы — тех. теодолитом
Тахеометрические ходы: - стороны измеряют нитяным дальномером
-превышения — тригонометрическим нивелиром
- горизонтальные углы — тех.теодолитом.
Тахеометрические ходы прокладываются с соблюдением требований инструкции по топографическим съемкам в масштабах 1:5000 – 1:500 (1985г. Недра).
Подготовительные работы к тахеометрической съемке.
- изучение инструкции по топограф. съёмкам в масштабах 1:5000-1:500
- изучение, подбор геодезических материалов на район работ (карты, каталоги)
- выбор и закрепление на местности точек съёмочного обоснования; положение реечных точек (с учётом требований инструкции по топографическим съёмкам)
- составление общей схемы работ, составление абрисов по тахеометрической съёмке реечных точек, с обязательным схематичным изображением рельефа (кроки)
- провести проверки теодолита, определить МО и коэффициент дальномера.
Абрис (кроки) тахеометрической съемки
Схема точек съемки обоснования T/C
II вопрос. Полевые работы при тахеометрической съёмке.
1. Установить и подготовить теодолит к работе.
с обязательным центрированием ( )
2. Измерить высоту прибора (i) и отметить её значение на 2-х дальномерных рейках
3. Выставить дальномерные рейки на соседние точки съёмочного обоснования.
4, Провести последовательно визирование на выставленные рейки на точках съёмочного обоснования. При каждом наведении снимать отчёт по ГК, ВКи нитяному дальномеру (высота визир. i или ). Наблюдение провести при КЛ и КП.
5.Все записи отчётов вносить в журнал тахеометрического хода
6.По результатам наблюдений определить
контроль МО= постоянное значение МО =
(при работе на соседней станции значение угла наклона в обратном направлении должно иметь одно и тоже значение, но знак противоположный)(углы наклона измеряются в прямом и обратном направлениях)
-контроль измерения сторон осуществлять по измерениям также в прямом и обратном направлениях.
Относительная погрешность не превышать 1/400
-вычислить превышения в прямом и обратных направлениях
Их значение по абсолютной величине могут отличаться не более, чем на 4см. на 100м.
б)Съёмка ситуации и рельефа
1. Установить теодолит в рабочее положение КЛ.
2. Установить на ГК нулевой отсчёт
3. Сориентировать прибор при нулевом отсчёте на впереди стоящею точку съёмочного
обоснования
4. Открепить зажимной винт алидады ГК прибора и навести на первую реечную точку и опять отсчёты по ГК, ВК и нитяному дальн. (высота визирования 1 или ) Все отсчёты занести в журнал тахеом. съёмки (в процессе наблюдений уточняется абрис съёмки)
5. Вращение алидады визируют на следующую реечную точку и повторяют те же действия
6. После съёмки реечных точек провести повторное визирование по начальному направлению и взять контрольный отсчёт
III вопрос. Камеральные работы при тахеометрической съёмке.
а) вычисление плановых и высотных координат (х,у,н) точек тахеом. хода
б) вычисление отметок реечных точек на каждой станции
в) составление топографического плана участка
А — Вычисление и увязка плановых координат (х,у) точек тахеом. хода выполняется также как и в теодолитных ходах в ведомость вычисления координат вершин тахеом. хода.
при этом замк. разомк.
Допустимаяугловаяневязка определяется
Допустимая абсолютная линейная невязка
Б) Вычисление отметок реечных точек (в журнале тахеометрической съемки)
Составлениетопографическогоплана
1. Построить координатную сетку в требуемом масштабе и оцифровать ее.
2. Нанести на план точки съемочного обоснования и реечные точки.
3. Подписать номер каждой точки (числитель) и ее высоту (знаменатель)
4. Перенести с по результатам полевых измерений положение объектов ситуации
местности.
5. Составить кальку высот.
6. По высотам станций, реечных точек провести горизонтали способом графической
интерполяции.
7. Одобрить план.
Автоматизация тахеометрической съемки
с использованием электронных тахеометров
1. ЭОП (ЭТахеометр) устанавливается на точках съемочного обоснования, а на пикетных точках (высотных) точках — специальные вехи с отражателями, входящими в комплект тахеометра.
2. При наведении на отражатели вешек, в автоматическомрежиме:
а)определяют: — горизонтальные углы
б) с помощью микро ЭВМ вычисляют:
с учетом всех поправок за наклон Н
за температуру t
за кривизну Земли
в) результаты обработанных измерений вводятв:
— запоминающее (записывающее) устройство.
3. Вывод измерительной информации в вычислительно-компьтерное устройство
4. Окончательная обработка результатов измерений по специально
программе
— вычисление Х,У,Н съемочных и пикетных точек
— уравнивание всех вычислений
5. Графическое построение топографического плана.
Варианты создания тахеометрической съемки с использованием ЭОП.
1. Метод электронно-блочной тахеометрии
2. Метод свободной станции
Сущность метода состоит в том, что объект съемки делится на отдельные участки, блоки, в пределах каждого из которых съемка выполняется СС одной установки тахеометра. Связь между блоками выполняется через связующие точки. Видимость между станциями необязательна.
Тахеометр — геодезический прибор, применяемый при тахеометрической съемке для измерения расстояний, а также горизонтальных и вертикальных углов. На основе этих данных определяются превышения, горизонтальные проложения и координаты измеряемых точек.
Электронный тахеометр — самый универсальный и интеллектуальный геодезический прибор. Встроенный микропроцессор позволяет тахеометру самостоятельно решать широкий спектр задач:
Полученные данные хранятся в памяти тахеометра и могут быть переданы на компьютер. Благодаря использованию жидкокристаллического экрана и клавиатуры, управлять тахеометром ничуть не сложнее, чем любым другим геодезическим прибором. При этом объем работ, который может быть выполнен при использовании тахеометра, будет намного больше.
Тахеометры обладают следующими полезными возможностями:
В названии "тахеометрическая" подчеркивается высокая производительность труда при этом виде съемки: "tachys" означает быстрый.
Съемку выполняют либо теодолитом, либо тахеометром-автоматом; в комплект приборов для съемки еще входит рейка.
Съемочное обоснование для тахеометрической съемки создают, прокладывая теодолитные ходы, ходы технического нивелирования, высотные или тахеометрические ходы.
Тахеометрический ход - это комбинация теодолитного и высотного ходов в одном. На каждом пункте хода измеряют горизонтальный угол, углы наклона на заднюю и переднюю точки и дальномерное расстояние прямо и обратно. Превышение между пунктами вычисляют по формуле тригонометрического нивелирования.
Уравнивание тахеометрического хода выполняют отдельно для координат (как в теодолитном ходе) и превышений (как в высотном ходе). Допустимые невязки вычисляют по следующим формулам:
Здесь n - число измеренных углов хода, S - длина хода в метрах.
Тахеометрическая съемка выполняется с пунктом съемочного обоснования в полярной системе координат. Теодолит центрируют над пунктом А. горизонтируют, приводят трубу в рабочее положение и ориентируют на соседний пункт В съемочного обоснования, т.е. устанавливают на лимбе отсчет 0 o 0' при наведении трубы на этот пункт. Другими словами, полюсом полярной местной системы координат является пункт А. а направление полярной оси совмещается с направлением АВ .
Трубу теодолита наводят на рейку, установленную в какой-либо точке местности и измеряют три величины, определяющие положение снимаемой точки в плане и по высоте: горизонтальный полярный угол, угол наклона и дальномерное расстояние. Затем вычисляют превышение и горизонтальное проложение.
Точка установки рейки называется пикетом; различают высотные и плановые пикеты.
Высотные пикеты располагают во всех характерных точках и линиях рельефа: на вершинах гор и холмов, на дне котловин и впадин, по линиям водослива лощин и водораздела хребтов, у подошв гор и хребтов, у бровок котловин и лощин, в точках седловин, на линиях перегиба скатов и т.п. Расстояние между высотными пикетами не должно превышать: 40 мм на плане при масштабе съемки 1:500, 30 мм - при масштабе 1:1000, 20 мм - при масштабе 1:2000, чтобы при рисовке рельефа было удобно выполнять интерполирование горизонталей. Главное условие выбора высотных пикетов - чтобы местность не имела между соседними пикетами перегибов ската.
Чем больше высотных пикетов, тем легче рисовать рельефа на плане, но не надо забывать, что объем выполненной работы определяется не числом пикетов, а заснятой площадью в гектарах или в квадратных километрах. Поэтому пикетов надо набирать столько, сколько требуется для правильной рисовки рельефа.
Плановые пикеты располагают на контурах и объектах местности; иногда плановые пикеты называют реечными точками. При замене криволинейных контуров ломаными линиями ошибка спрямления не должна превышать 0.5 мм в масштабе плана.
Требуемая точность измерения горизонтальных углов и расстояний при тахеометрической съемке такая же, как и при горизонтальной съемке:
Расчитаем допустимую ошибку измерения угла наклона. Для этого возьмем формулу тригонометрического нивелирования:
и продифференцируем ее по измеряемым элементам:
Поскольку требования к точности измерений при тахеометрической съемке невысокие, то измерения при съемке пикетов выполняют по упрощенной методике:
Все результаты измерений записывают в журнал тахеометрической съемки; затем там же вычисляют углы наклона, горизонтальные проложения, превышения пикетов относительно точки стояния теодолита и отметки пикетов. Одновременно с ведением журнала составляют схематический чертеж местности - абрис (кроки), на котором показывают все заснятые с этой станции пикеты, контуры, ситуацию, формы рельефа, направления скатов. Иногда абрис рисуют до начала съемки, намечая на нем плановые и высотные пикеты, и затем уже ведут съемку в соответствии с абрисом.
Рационализация и автоматизация тахеометрической съемки.
При тахеометрической съемке много времени тратится на вычисление превышений и горизонтальных проложений. За один рабочий день обычно набирают 400 - 500 пикетов, а специалисты высокой квалификации - до 1000 пикетов; на обработку такого объема приходится тратить несколько часов, при этом неизбежны разного рода ошибки, для исключения которых превышения и горизонтальные проложения выбирают из таблиц во вторую руку. Существенную пользу может дать применение программируемого микрокалькулятора.
В инструкции по съемкам написано: "Тахеометрическая съемка производится, как правило, тахеометром-автоматом, и, как исключение, - теодолитом- тахеометром". Тахеометр-автомат отличается от теодолита-тахеометра тем, что превышение и горизонтальное проложение вычисляют в уме по дальномерным отсчетам, используя простые формулы:
Для сравнения напишем формулы для вычисления превышения и горизонтального проложения для обычного нитяного дальномера:
Чем отличаются формулы тахеометра-автомата от этих формул? Во-первых, в них нет малой постоянной "c " нитяного дальномера; это достигается применением в трубе дополнительной линзы, которая смещает вершину диастимометрического угла на ось вращения прибора. Зрительная труба, у которой c=0. называется аналлатической. Во-вторых, нет функций угла наклона ?. В-третьих, для горизонтального проложения имеется своя постоянная C и свой дальномерный отсчет lS . а для превышения - своя постоянная K и свой дальномерный отсчет l h .
Тахеометр-автомат называют еще номограммным тахеометром, так как сетка нитей в его трубе имеет вид номограммы или диаграммы (рис. 7.8-б) ; у обычного теодолита дальномерные нити - это два симметричных относительно центральной горизонтальной нити параллельных штриха(рис. 7.8-а) на расстоянии p=fоб /C один от другого. Расстояние между линиями номограммы тахеометра-автомата переменное и зависит от угла наклона трубы.
Теория тахеометра-автомата заключается в выводе формул:
Нарисуем упрощенную схему измерения горизонтального проложения S и превышения h (рис.7.9). На рисунке: точка J - вершина диастимометрического угла ?, l - отсчет по рейке, соответствующий углу ? ? - угол наклона визирной линии, наведенной на нуль рейки, i - высота прибора,V - высота нуля рейки.
Из треугольника JON выразим горизонтальное проложение S и превышение нуля рейки относительно горизонта инструмента h':
Из треугольника JKO выразим отрезок JO, а из треугольника KOG - отрезок OG:
Распишем косинус суммы двух углов
Cos(? + ?) = Cos? * Cos? - Sin? * Sin?
и преобразуем дробь в формулах (7.19) и (7.20)
S = l * Cos? * (Cos? * Ctg? - Sin?). (7.21)
h' = l * Sin? * (Cos? * Ctg? - Sin?). (7.22)
C = Cos? * (Cos? * Ctg? - Sin?), (7.23)
K = Sin? * (Cos? * Ctg? - Sin?). (7.24)
Коэффициенты C и K - это постоянные величины, поэтому для выполнения равенств (7.23) и (7.24) при любых значениях угла наклона ? диастимометрический угол ? должен изменяться в зависимости от угла ?. Раскроем скобки и выразим Ctg? через функции угла ?:
С другой стороны известно, что Ctg? = fоб /p, где fоб - фокусное расстояние объектива, а p - расстояние между дальномерными нитями. Фокусное расстояние объектива - величина для данной трубы постоянная, поэтому для изменения ? или Ctg? нужно изменять расстояние между дальномерными нитями по закону: - для горизонтальных проложений:
Формулы (7.27) и (7.28) окончательные; они показывают, что в тахеометре-автомате расстояние между дальномерными нитями сетки должно автоматически изменяться с изменением угла наклона трубы, причем дальномерная нить горизонтальных проложений и дальномерная нить превышений не совпадают. Конструктивно это делается так: в поле зрения трубы передается та часть номограммы, которая соответствует данному углу наклона трубы.
Построение номограммы тахеометра - автомата
Сначала проводят дугу окружности радиусом R с центром в точке F (рис.7.10) ; пусть для конкретности R =55 мм. Эта дуга является основной кривой, точка "нуль" которой наводится на нуль или на рис. 7.10. отсчет V рейки. Затем рассчитывают расстояния pS и ph для разных углов наклона при заданных значениях C=100, K=10 (K=20) и fоб = 251 мм; например:
Откладывают от радиуса FO углы, для которых вычислены расстояния pS и ph ; на стороне каждого угла откладывают эти расстояния от основной кривой и полученные точки соединяют плавными линиями - получаются линии номограммы. Для горизонтальных проложений строят две линии:C = 100 и C = 200. для превышений строят три линии: K = 10, K = 20 и K = 100 для положительных и отрицательных углов наклона.
Номограмму строят либо на призме, либо на боковой поверхности либма вертикального круга; в поле зрения трубы изображение номограммы передается с помощью оптических деталей.
Из-за ошибок построения номограммы значения коэффициентов C и K могут отличаться от проектных. Фактические значения коэффициентов определяют, измеряя многократно известное расстояние S0 и известное превышение h0 :
Относительная ошибка измерения расстояния номограммным тахеометром - 1/500, ошибка измерения превышений - 1 см на 100 м при K = 10 и 2 см при K = 20.
Тахеометр-автомат часто применяют вместе со столиком Карти. В этом случае абрис составляют в процессе съемки на лавсановой пленке. Журнал съемки при этом не ведется, так как пикеты наносят на абрис в масштабе плана и сразу подписывают их отметки. При использовании столика Карти исключаются белые пятна - незаснятые участки местности в пределах станции.
В настоящее время для тахеометрической съемки применяются также электронные тахеометры, представляющие собой комбинацию точного теодолита и точного светодальномера.
Инженерно-геологические изыскания, геология для выбора фундамента, геодезисит, бурение на воду, экологические работы, контроль уровня радиации, геодезические работы, исполнительные съемки
