Файл: Лекции по инженерной геодезии для заочной форм обучения направлений 270100 Строительство, 270200 Транспортное строительство.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 63
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рис.2.32. Горизонт инструмента ГИ
Процесс нивелирования делится на два этапа. Вначале от опорного пункта (репера) прокладывают замкнутый нивелирный ход, который проходит через вершины квадратов, лежащие на самых высоких и самых низких местах участка (рис.2.31). После уравнивания этого хода вычисляют отметки точек, через которые прошел ход (e/1, d/7, a/6, a/1).
На втором этапе выполняют детальную съемку остальных точек. Для этого нивелир устанавливают вблизи точки с известной отметкой и снимают отсчеты по черной стороне рейки, устанавливаемой на ближайших вершинах квадратов (в том числе и на точке с известной отметкой). Эти отсчеты наносят на схему квадратов и на ней очерчивают район съемки с данной станции № 1 (см. рис.2.31). Затем съемку выполняют с других станций, а вычисление отметок точек производят после нахождения на исходной станции горизонта инструмента (ГИ) – высоты визирного луча над уровенной поверхностью (рис.2.32). Как видно из этого рисунка, ГИ равен сумме двух величин: отметки точки и отсчета по черной стороне рейки, стоявшей на этой точке.
На рис.2.32 . Отметки других точек, снятых на данной станции, равны разности ГИ и отсчета, взятого на этой точке: и т.д.
После завершения полевых работ и вычисления отметок составляют в заданном масштабе сетку квадратов и рисуют на ней горизонтали рельефа.
2
Рис.2.33. Метод параллельных линий
. Нивелирование способом параллельных линий (рис.2.33) применяют в закрытой слабопересеченной местности. В зоне снимаемого участка прокладывают магистраль AB и на ней закрепляют точки I–VI оснований будущих параллельных линий. Их выбирают с таким расчетом, чтобы линии проходили по более или менее открытой местности. На каждой линии в характерных местах рельефа закрепляют точки (1, 2, …, n).
Между всеми точками делают промеры рулеткой и составляют схему параллельных линий. Нивелирование осуществляют в два этапа. На первом этапе от исходного репера прокладывают нивелирный ход по точкам магистрали и вычисляют их отметки (для контроля ход делают дважды – в прямом и обратном направлении). Затем нивелирные ходы прокладывают по параллельным линиям и определяют отметки закрепленных точек, опираясь на отметки точек магистрали.
Тахеометрическая съемка
Тахеометрическая съемка объединяет горизонтальную и вертикальную съемки и ставит своей целью получение крупномасштабного топографического плана, на котором изображается ситуация и рельеф местности. В настоящее время ее применяют при работах на небольших участках. Как и любой другой вид съемки, она начинается с создания съемочного обоснования. Таким обоснованием обычно служат теодолитные и нивелирные ходы, которые привязывают к пунктам главной геодезической основы. Пункты съемочного обоснования выбирают так, чтобы с них открывался хороший обзор ближайшей местности.
Рис.2.34. Абрис съемки
После создания рабочего обоснования, когда будут найдены координаты и высоты опорных пунктов, приступают к детальной съемке местности. Ее ведут с пунктов рабочего обоснования полярным методом. При этом ситуацию и рельеф снимают одновременно и для каждой снимаемой (пикетной) точки измеряют три пространственные координаты: наклонное расстояние D, горизонтальный полярный угол β и угол наклона ν визирной линии. По этим данным находят положение снимаемой точки в плане и по высоте относительно пункта съемочного обоснования, принятого за полюс, и основного направления, взятого на другую (соседнюю) точку съемочного обоснования.
При детальной тахеометрической съемке рекомендуется следующий порядок работ.
До начала работ составляют абрис, на котором показывается точка, принятая за полюс, основное направление, расположение снимаемых контуров и элементы рельефа (рис.2.34). На абрисе намечают точки, подлежащие съемке. Они должны располагаться на углах контуров и по характерным линиям и точкам рельефа. Среднее расстояние между пикетажными точками – не более 15 – 20 м. После составления абриса над точкой съемочного обоснования, принятой за полюс, устанавливается теодолит, измеряется высота i инструмента над точкой и определяется место нуля (МО) вертикального круга
.
После этого лимб теодолита устанавливают (ориентируют) так, чтобы при наведении зрительной трубы на исходное основное направление отсчет по горизонтальному кругу был равен 0º 00'. Чтобы выполнить эту операцию, следует вначале установить нулевой отсчет и закрепить алидаду, а наведение трубы на основное направление выполнить винтами лимбами – закрепительным и наводящим. (При обработке результатов на ЭВМ лимб целесообразно ориентировать по дирекционному углу основного направления.)
Саму съемку ведут при одном положении трубы (КП или КЛ). На снимаемую точку ставят рейку, на нее наводят винтами алидады зрительную трубу и берут дальномерный отсчет . Затем по средней нити снимают высоту визирования L или наводят трубу на отсчет, равный высоте инструмента ( ), и снимают отсчеты β – по горизонтальному кругу и КЛ (или КП) – по вертикальному. Полученные данные заносят в журнал съемки, в котором предварительно должны быть записаны отметки – точки стояния, высоты i инструмента, исходное ориентирное направление и положение трубы при съемке (КП или КЛ). Аналогичным способом снимают и другие точки с данной станции.
После полевых измерений обрабатывают данные журнала съемки: для каждой точки вычисляют угол наклона ( или у теодолита Т30). Затем из тахеометрических таблиц по аргументам D и ν берется табличное превышение h’ и горизонтальное расстояние D0 (таблицы составлены по формулам: и ). Затем подсчитывают отметки снятых пикетных точек
. (84)
Для тахеометрической съемки весьма удобно использовать номограммные тахеометры, которые освобождают наблюдателя от необходимости пользования таблицами. В таких тахеометрах сетка нитей зрительной трубы представляет собой номограмму с подвижными нитями, расстояние между которыми изменяется в зависимости от угла наклона ν визирной линии. При наведении такого прибора на рейку наблюдатель по номограммам сетки может сразу прочитать значения горизонтального расстояния D0 и табличного превышения h’.
На рис.2.35 показано поле зрения такого тахеометра при наведении на рейку. Если взять разности отсчетов по рейке a0=L – поосновной нити и a1 – по нити горизонтальных проекций, то
, . А табличное превышение h’ будет таково: , , .
Рис.2.35. Поле зрения
тахеометра
Обычно при обработке результатов на ЭВМ или программируемых калькуляторах в память машины вводят исходные данные и результаты измерений. А в процессе работы по стандартной программе на табло ЭВМ выносятся координаты и высоты снимаемых пикетов.
В последние годы XX века для тахеометрической съемки стали применять электронные тахеометры. Эти многофункциональные геодезические приборы состоят из электронного теодолита и светодальномера. С помощью встроенной микроЭВМ такой прибор позволяет решать различные геодезические задачи. С его помощью можно измерить горизонтальные и вертикальные углы, наклонные и горизонтальные расстояния, высоты точек, приращения или координаты снимаемых пунктов. Результаты измерений выводятся на накопитель информации или световое табло.
Съемка, выполняемая электронным тахеометром, имеет существенные особенности. В отличие от традиционного метода, в процессе работы наблюдатель и рабочий–реечник меняются местами. Рабочий стоит у прибора и наводит тахеометр на отражатель, а исполнитель выбирает реечные точки и ведет абрис. Связь между ними осуществляется с помощью мобильных радиопередатчиков.
Наибольший эффект от применения таких приборов достигается в открытой местности, когда расстояния до снимаемых точек можно увеличить до километра.
Порядок составления плана
1. На листе чертежной бумаги строят координатную сетку со стороной 10 см и по координатам в заданном масштабе наносят на план точки съемочного обоснования.
2. В соответствии с абрисами съемки и данными журнала с помощью измерителя и транспортира наносят на план снятые точки. Возле каждой точки подписывается ее отметка, по условным знакам зарисовываются контуры, а с помощью горизонталей – рельеф местности. После составления плана его проверяют на местности путем взятия контрольных пикетов.
В результате топографической съемки можно получить также так называемую цифровую модель местности – ЦММ. Она представляет собой упорядоченную информацию о местности, представленную в цифровой форме. Для создания ЦММ на ЭВМ или персональных компьютерах вычисляются по данным измерений координаты и высоты снятых точек местности, кодируются контуры ситуации и рельефа, а также условные знаки.
Обычно ЦММ состоит из нескольких независимых моделей (слоев) – рельефа местности, коммуникаций, зданий и сооружений, гидрографии, почвенно–растительного покрова и др.
С помощью ЭВМ и автоматического координатографа (графопостроителя) цифровую модель местности можно преобразовать в топографический план, и на основе ЦММ легко получить также и другие виды графической информации о местности: профили, блок-диаграммы и др. Цифровое моделирование является перспективным направлением в системах автоматического проектирования, и оно непрерывно совершенствуется.
Основы аэрофотосъемки и наземной фотосъемки
В настоящее время топографические карты, начиная с масштаба 1:10000 и мельче, создают методом аэрофотосъемки и космической съемки. Съемку местности выполняют с летательного аппарата, на котором устанавливают аэрофотоаппарат с широкой пленкой. С самолета, следующего по заданному маршруту и на определенной высоте, автоматически фотографируют местность.
Снимки (во избежание пропусков и для установления связи между ними) делают с перекрытием 60 %. Соседние маршруты перекрывают на 20 – 30 %.
По материалам выполненной съемки можно получить следующие документы: 1) отдельно взятые снимки; 2) накидной монтаж из снимков залета; 3) фотосхему; 4) фотоплан.
К аждый снимок представляет собой центральную проекцию точек местности. Если местность идеально ровная, а оптическая ось камеры направлена отвесно, то на снимке получается уменьшенное и подобное изображение, то есть план местности (рис.2.36). Его масштаб равен
. (85)
Как видно, масштаб снимка зависит от высоты полета H и фокусного расстояния объектива. При плановой фотосъемке допускается отклонение оптической оси камеры от вертикали не более 2 – 3°, а изменение высоты H полета – в пределах 2 – 3 %.
В
Рис.2.36. Идеальный случай
съемки
связи с тем, что снимаемая местность не является плоской, а оптическая ось камеры не всегда бывает отвесной, изображение местности на снимке получается с искажениями, которые возрастают по мере удаления от центра снимка. Поэтому рабочей площадью снимка считается только его центральная часть.
Накидной монтаж