Называют комплекс полевых и камеральных работ по определению взаимного планово-высотного расположения характерных точек местности, выполняемых с целью получения топографических карт и планов, а также их электронных аналогов — электронных карт (ЭК) и цифровых моделей местности (ЦММ).
Если съемку выполняют только для получения плана местности без изображения рельефа, то такую съемку называют ситуационной или горизонтальной.
Если в результате съемки должны быть получены план и цифровая модель местности или карта с изображением рельефа, то такую съемку называют топографической.
В зависимости от основного используемого прибора различают несколько видов съемок.
Теодолитная съемка выполняется с помощью теодолита и мерных приборов. В современных условиях в качестве мерных приборов используют светодальномеры. Поэтому теодолитную съемку удобнее всего производить теодолитом со светодальномерной насадкой или электронным тахеометром. Теодолитные съемки используют для создания ситуационных планов и карт масштаба 1:2000,1:5000 и 1:10 000. Ее широко используют для съемки полосы вдоль трассы автомобильных дорог, для съемки долины реки при изысканиях мостовых переходов.
Тахеометрическая съемка выполняется с помощью теодолитов и тахеометров (номограммных или электронных). Особенно эффективной тахеометрическая съемка оказывается при использовании в качестве основного прибора электронных тахеометров. В настоящее время это один из основных методов съемки подробностей и рельефа местности. Служит для получения топографических планов и цифровых моделей местности (ЦММ) масштабов 1:500, 1:1000 и 1:2000 при изысканиях инженерных сооружений (дорог, мостовых переходов, развязок движения, гидромелиоративных систем и т. д.). Достоинствами тахеометрической съемки является возможность автоматизации процесса сбора и регистрации данных с последующим широким использованием средств автоматизации и вычислительной техники для обработки данных и подготовки топографических планов и ЦММ.
Мензульная съемка осуществляется с использованием двух приборов: мензулы и кипрегеля, с помощью которых непосредственно на местности получают топографический план. Это устаревший вид топографической съемки, который, несмотря на одно явное достоинство, связанное с возможностью непосредственного контроля качества производимых работ, страдает существенными недостатками, такими как: выполнение всего комплекса работ в полевых условиях, невозможность использования средств автоматизации и вычислительной техники для сбора, регистрации и обработки данных, проблемы с подготовкой топографических планов на графопостроителях и с подготовкой ЦММ. В настоящее время уже практически не используется.
Нивелирование поверхности по квадратам с помощью нивелира и землемерной ленты для получения топографических планов и ЦММ. Нивелирование поверхности особенно эффективно при использовании регистрирующих (электронных) нивелиров. Поскольку съемку осуществляют горизонтальным лучом визирования нивелира, то область ее применения ограничена равнинными участками местности. Именно по этой причине последняя находит применение при изысканиях аэродромов. Кроме того, результаты съемки нивелированием по квадратам являются готовой ЦММ в узлах правильных прямоугольных сеток.
Фототеодолитная съемка производится с помощью специального прибора — фототеодолита, который представляет собой комбинацию теодолита и высокоточной фотокамеры. При фотографировании участка местности с двух точек базиса можно получить стереоскопическую модель местности, при камеральной обработке которой можно подготовить топографический план в горизонталях и ЦММ. Это один из наиболее перспективных видов топографических съемок, требующий минимальных затрат труда в полевых условиях, с перенесением основного объема работы по получению исходной информации о местности в камеральные условия с максимальным привлечением средств автоматизации и вычислительной техники. Фототеодолитная съемка — это дистанционная топографическая съемка, использование которой оказывается особенно эффективным в открытой пересеченной и горной местности, а также при обследовании существующих инженерных сооружений.
Лазерное сканирование —это современный оперативный вид съемки местности, который вобрал в себя последние достижения компьютерных технологий. Применение лазерного сканирования местности в настоящее время оказывается особенно эффективным в связи с большими объемами полевых работ по сбору информации для разработки проектов реконструкции и капитального ремонта существующих автомобильных дорог.
Аэрофотосъемка
производится с помощью специальных высокоточных фотокамер — аэрофотокамер АФА, устанавливаемых на летательных аппаратах или искусственных спутниках Земли. В отличие от фототеодолитной съемки, где луч фотографирования практически горизонтален, аэрофотосъемка производится при практически отвесном луче фотографирования. Получаемые стереоскопические модели местности легко поддаются обработке в камеральных условиях с широким привлечением средств автоматизации и вычислительной техники. Аэрофотосъемка, позволяющая с минимальными затратами труда в поле готовить в камеральных условиях топографические планы и ЦММ, чрезвычайно эффективна и находит широкое применение в практике изысканий инженерных объектов.
Развитие методов электронного фотографирования и автоматизированной обработки электронных фотографий приведет в будущем к еще более широкому применению этого современного вида топографических съемок.
Комбинированная съемка представляет собой сочетание аэросъемки и одного из видов наземных топографических съемок. Эффективна в районах со слабовыраженным рельефом, когда ситуационные особенности местности устанавливают по аэрофотоснимкам, а рельеф — по материалам одного из видов наземных топографических съемок.
Наземно-космическая — один из самых перспективных видов топографических съемок, основанный на использовании систем спутниковой навигации «GPS» (Global Positioning System). В этой системе специальные искусственные спутники Земли используют в качестве точно координированных подвижных точек отсчета, по положению которых определяют трехмерные координаты характерных точек местности наземным методом с помощью приемников спутниковой навигации «GPS». Очевидно в ближайшем будущем наземно-космическая съемка вытеснит многие традиционные виды наземных топографических съемок.
Любые виды топографических съемок требуют создания планово-высотного съемочного обоснования . Принцип «от общего к частному» в полной мере реализуется при выполнении любых видов топографических съемок: создание планово-высотного съемочного обоснования, съемка подробностей местности, подготовка топографического плана и ЦММ.
Упрощенная топографическая съемка местности. Производится с помощью планшета, визирной линейки и компаса на глаз, с небольшой степенью точности и применением самых простых приборов. Краеведу надо уметь составлять такие планы местности.
Возьмите планшет - квадратную доску или папку. К нему прикрепите лист плотной бумаги размером 24×36 см, компас ; необходимо также иметь трехгранную визирную линейку длиной около 30 см, простой карандаш и резинку. Тонкими карандашными линиями лист бумаги расчертите на одно- или двухсантиметровые квадраты. Линия север‑юг на компасе должна быть параллельна длинному ребру планшета. Внизу справа на листе отметьте линейный масштаб в шагах или в метрах. На планшет нанесите исходную точку. Если снимаемая местность лежит от нее на север, то точку поставьте на южной, нижней части планшета. Теперь надо ориентировать планшет по странам света, поворачивая его до тех пор, пока буква «С» на компасе не совпадет с направлением темного конца магнитной стрелки, указывающего на север.
Отметив карандашом исходную точку, следует осмотреть местность, замечая отдельный холм, высокое дерево, строение, водоем, мост, насыпь и т. д. Это ориентиры . От исходной точки карандашом прочертите, например, направление дороги до поворота. Для этого планшет поднимите на уровень глаз, нацельте визирную линейку по линии дороги и прочертите её направление на планшете.
Удобнее работать вдвоем: один следит за положением планшета, другой визирует. Еще лучше - установить планшет на треногу, колышек, пень, камень. Далее, не меняя положения планшета, визировать и прочерчивать направления на характерные местные предметы.
Так появляются ряд линий и условные обозначения ориентиров. Но где на линии они находятся? Их местоположение определяется двумя способами: первый - измерение расстояния на глаз или шагами; второй - метод засечки: визирование на тот же ориентир с другой точки (в месте пересечения линий и будет находиться снимаемый предмет). Размер шага высчитывается на заранее отмеренном 100‑метровом отрезке по среднему арифметическому из нескольких промеров.
Значительно проще и удобнее метод засечки . Провизировав и прочертив на планшете направление на предмет с исходной точки, надо двигаться по ходовой линии, измеряя расстояние шагами. Отметив остановку точкой, снова взять направление на тот же ориентир и прочертить линию. В месте пересечений и будет находиться предмет, помечаемый условным топографическим знаком. Во второй точке стояния (ТС 2) работа производится в том же порядке: засечкой определяется положение предметов, визируются и прочерчиваются направления на ориентиры. Закончив работу в ТС 2, следуют по дороге в ТС 3, и так до конца снимаемого участка.
Когда на план нанесены ориентиры, он дополняется деталями местности. Топографическими знаками изображаются кустарники, огороды, сады, болота, канавы, реки и др. Они покрывают пространство между ориентирами. В нашем случае участок снимался с дороги. Её может заменить тропа, а если и её нет, то можно идти и без дорог - от одного ориентира к другому.
Если имеется карта данного района, то можно скопировать нужный узкий участок, по которому пролегает маршрут похода, и затем, уже в походе, наметить на карте этот путь и прилегающие к нему дополнительные ориентиры. Такая узкая полоска карты называется маршрутной лентой . На ней обозначают страны света и надписывают, куда идут все отходящие от маршрута дороги, какое расстояние до ближайшего населенного пункта, и размечают путь в километрах. На основании наблюдений и сведений, полученных от местных жителей, карта дополняется и уточняется; на нее наносятся места стоянок, вновь появившиеся дороги, поселки, карьеры, лесные насаждения и т. п. Для удобства маршрутные ленты наклеивают на куски картона, покрытые полотняными полосками; тогда карту можно складывать.
В полевой работе часто приходится измерять высоту холмов, определять крутизну склонов. Есть несколько способов их измерения.
1. Измерение с помощью двух реек и ватерпаса. Длина рейки - 2 м; на нее наносятся сантиметровые деления. Вешками или колышками обозначается направление, по которому ведется измерение. У подножия холма ставится первая рейка, вторая кладется горизонтально между рейкой и склоном. Вертикальность и горизонтальность реек выверяются ватерпасом. По первой рейке отсчитывается высота, на которую поднялась горизонтальная рейка, а по второй - расстояние от верха первой рейки до склона холма. Записав эти данные, надо перенести вертикальную рейку на точку, где горизонтальная рейка касалась склона холма. Вторую рейку опять устанавливают горизонтально… Так производятся измерения по склону холма, шаг за шагом, до его вершины. Сложив все отсчеты вертикальной рейки, получаем высоту холма. Зная отсчеты и по горизонтальной рейке, нетрудно изобразить поперечный профиль склона, отложив в масштабе вертикальные и горизонтальные расстояния, как это показано на рисунке.
2. Измерение способом «горизонтального визирования». У подножия холма или обрыва поднимают к уровню глаз на вытянутой руке полевую книжку, держа её строго горизонтально. Визируют на какую‑либо приметную точку (камень, цветок, пучок травы). Поднимаются по склону до этой точки и снова визируют. Высота вашего роста известна. По числу отсчетов определяют высоту склона берега, холма, оврага. Для большей точности рекомендуется пользоваться простейшим нивелиром, который держат рукой за кольцо, как показано на рисунке.
3. Измерение отвесного или почти отвесного обрыва веревкой, размеченной на метры (мерной лентой).
4. Измерение крутизны склона самодельным эклиметром - прибором для измерения углов наклона на местности. Сделать его можно из картона размером 15×20 см, на который с помощью транспортира нанести полуокружность, разметив её на градусы; в центре полуокружности подвесить на нитке грузик. Как им пользоваться - видно из рисунков. Отсчет градусов производят, прижимая пальцем нить отвеса.
5. Определение крутизны склона по величине отклонения отвеса от транспортира, как показано на рисунке.
Высоту отдельных предметов (для записи в маршрутной книжке), например дерева, можно измерить несколькими способами.
1. При помощи точно измеренного шеста и при известном росте производящего измерение, а также, когда известно расстояние от него до дерева; высоту дерева определяют из вычисления пропорции подобных треугольников AED и ACB.
2. При помощи транспортира наблюдатель занимает положение, при котором отвес транспортира показывает угол в 45°. Строится прямоугольный треугольник ABC, в котором угол BAC 45°, а следовательно, и угол ABC также равен 45°; поэтому катеты треугольника АС и ВС равны. Измерив расстояние от наблюдателя до дерева, узнают величину AC и BC. Значит, высота дерева равна расстоянию от него до наблюдателя плюс высота роста наблюдателя.
После съемки местности «в поле» чертеж оформляют начисто в «домашних условиях», обычно тушью, реки и озера закрашивают акварельными красками, тщательно делают надписи.
Большинство людей после приобретения земельного участка планирует в дальнейшем построить на нем загородный дом, торговое заведение или здание определенного функционального назначения. Какие документы нужны для такой сделки? Прежде всего, план с размерами, расположением строений и коммуникаций, причем как наземных, так и подземных. Для оформления такой документации проводится топографическая съемка участка, которая предоставляет полную информацию об особенностях местности и ее
В качестве исключения здесь выступают поскольку они обычно покупаются или арендуются для последующего выращивания различных культур и их реализации на торговых точках. Однако в некоторых случаях даже при таком использовании земель рекомендуется делать топографическую съемку, для того чтобы определить условную нулевую точку. Именно по отношению к ней будет исследоваться участок на географические особенности, такие как овраги, возвышенности, канавы и другие.
Топографическая съемка - что это такое?
Для получения точных планов участков или оригинальных карт местности проводится определенный комплекс работ, который называется топографической съемкой. Все получаемые измерения соответствуют стандарту и предоставляются в форме общепринятого ГОСТа 22268-76.
Выделяют три вида наземной съемки:
Плановая;
Высотная;
Комбинированная.
Например, горизонтальная (плановая) определяет координаты местности по отношению к поверхности Земли, вертикальная - высоту этих точек.
Топографическая съемка позволяет измерить точное расстояние определенного участка, его углы и прочее. Для выполнения этой работы применяют специальные инструменты.
Разновидности топографической съемки
Исходя из масштаба сегодня существуют следующие разновидности топографической съемки:
- Подеревная - проводится при обустройстве ландшафта, указывая точное расположение растущих деревьев на плане участка.
- 1:200 — сверхкрупная. Она используется при обустройстве строительных участков и позволяет получить наиболее точные размеры присутствующих на нем различных строений и других элементов.
- 1:500 — «пятисотка». Этот вид применяется для составления подробных чертежей и генерального плана расположения инженерных коммуникаций, которые проходят вдоль строительного участка.
- 1:2000 - такой масштаб топографической съемки используется для создания планов и схем населенных пунктов (поселков и городских микрорайонов) и больших производственных предприятий.
Виды топографической съемки в зависимости от технологического процесса
Топографическую съемку можно условно разделить на виды, учитывая используемое оборудование во время проведения данных работ:
- теодолитная - комплекс наземной съемки, предназначенный для получения метрических данных, производится с помощью дальномеров и теодолита;
- стереотопографическая - характеризуется получением первичной информации при использовании стереопары;
- буссольная топографическая съемка производится таким оборудованием, как дальномеры и буссоли;
- мензульная - выполняется с помощью кипрегеля и мензулы;
- аэрофотосъемка - позволяет получить фотографическое изображение, используя летательные аппараты;
- цифровая - процесс получения оптического изображения, которое впоследствии передается на определенный носитель;
- гидролокационная съемка позволяет получить информацию о дне различных водоемов, выполняется гидролокатором.
Цель проведения топографической съемки и геодезических работ
Перед проведением строительства обязательно выполняются геодезические работы, а также последующая съемка. Первые необходимы для получения точных показателей расстояний, высот и углов, определения площади участка, его границ и географических координат. А вот профессиональная топографическая съемка проводится с целью создания карт и схем строительных и других участков. С ее помощью можно построить точную цифровую 3D-модель данной местности. Чаще всего используется съемка крупных масштабов. Благодаря ей появилась возможность проектировать ландшафтные дизайны, обновлять генпланы и составлять чертежи.
Порядок проведения топографической съемки
Если на строительном участке необходимо провести геодезические работы, тогда следует знать порядок проведения подобной процедуры, чтобы грамотно выполнить всю необходимую подготовку. Выполнение топографической съемки состоит из нескольких последовательных этапов:
- Подготовительный. Проводится заключение контракта, подготовка необходимой документации и посещаются соответствующие органы с целью получения разрешения на выполнение данных работ.
- Полевой. На этом этапе выполняется съемка.
- Итоговый - это завершающий шаг, на котором составляется технический отчет и план, а также выполняется сдача работы.
Как видно из последнего этапа, заказчик после выполнения всех необходимых манипуляций получает готовый топографический план и подробный отчет. Важно знать, что общая стоимость и качество проведения топографической съемки полностью зависят от особенностей рельефа участка и его площади, поэтому предварительные геодезические услуги рекомендуется заказывать в полном объеме. Только в этом случае полученные результаты работы облегчат специалистам последующее выполнение топографической съемки.
14.1. СУЩНОСТЬ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СЪЕМКИ
Горизонтальной съемкой
называется совокупность измерительных действий на местности, дающих возможность построить графическое изображение горизонтальной проекции этой местности.
Предположим, что требуется произвести горизонтальную съемку участка местности, изображенного на рис. 14.1.
Прежде всего, выбирают на местности и закрепляют соответствующими геодезическими знаками точки A, B, С, F, G
и H
, которые будут служить опорными пунктами
для съемки подробностей. Чтобы получить горизонтальную проекцию многоугольника (полигона) abcfgh
, ориентированного относительно сторон горизонта, надо измерить на местности:
- длины D 1 , D 2 , ..., D 6 сторон многоугольника ABCFGH ;
- углы наклона этих сторон;
- горизонтальные проекции углов поворота β 1 , β 2 , ..., β 6 ;
- азимуты (либо дирекционные углы) a 1 , a 2 , ..., a 6 сторон многоугольника.
Рис. 14.1. Сущность горизонтальной съемки.
Положение подробностей, имеющихся на данном участке местности, определяют относительно опорных пунктов путем производства соответствующих линейных и угловых измерений. Способы съемки подробностей изложены в Лекции 12.
По результатам измерений на местности наносят на план сначала горизонтальные проекции a,
b,
c,
f,
g,
h
опорных пунктов, а затем контуры предметов местности.
14.2. СЪЕМКА УЧАСТКА МЕСТНОСТИ ЛЕНТОЙ И ЭКЕРОМ
Экером и лентой производят съемку лишь небольших участков местности при отсутствии более совершенных инструментов. В зависимости от характера снимаемого участка применяют следующие способы съемки экером и лентой:
- способ разбивки участка на треугольники,
- способ прямоугольных координат относительно магистрали,
- способ обхода.
14.2.1. Способ разбивки участка на треугольники
При разбивке участка на треугольники (рис. 14.2) в каждом из них строят экером высоту и измеряют лентой основание и высоту. Результаты измерений тут же заносят на схематический чертеж, называемый абрисом (Нем. Abris - чертеж) . В дальнейшем по этим данным строят в заданном масштабе треугольники на бумаге, получая план снятого участка. Способ разбивки на треугольники применим на открытой местности.
Рис. 14.2. Абрис съемки разбивкой участка местности на треугольники.
14.2.2. Способ прямоугольных координат
Для съемки прокладывают прямую линию - магистраль (AВ
на рис. 14.3). От точки А
начинают измерение длины этой линии. Из контурных точек (на рисунке - из точек поворота ограды и углов дома) на магистраль AB
с помощью экера опускают перпендикуляры, лентой измеряют длины этих перпендикуляров и измеряют расстояния от начальной точки A
до основания каждого перпендикуляра. При съемке отмечаются также точки пересечения ограды с магистралью АВ
иточки пересечения линий, являющихся продолжением стен дома, с линией AB.
При съемке ведется абрис - глазомерно составляемый чертеж, на котором показывают все снимаемые объекты и записывают числовые результаты всех измерений. По записям в абрисах впоследствии составляют план снятого участка.
Для контроля положения граничных пунктов участка измеряют лентой длины линий между соседними пунктами. При этом отмечают расстояния от начала данной линии до точек пересечения ее с контурами местности (например, с краями дороги, берегами речки и т. п.). Такой способ съемки называется способом промеров с точки на точку
.
Рис. 14.3. Абрис съемки способом прямоугольных координат (перпендикуляров).
При составлении плана участка, снятого способом прямоугольных координат, сначала наносят в заданном масштабе на бумагу магистраль. Затем откладывают на ней измеренные абсциссы. В полученных точках строят перпендикуляры и откладывают измеренные ординаты граничных пунктов участка. Для контроля сравнивают полученные на плане и измеренные на местности расстояния между соседними пунктами. Убедившись в правильности их нанесения, накладывают снятую ситуацию, после чего оформляют план в установленных условных знаках.
14.2.3. Способ обхода
Для съемки таких объектов, в середине которых невозможно проложить магистраль (например, труднопроходимое болото, озеро, пруд), вблизи их границ разбивают многоугольник с прямыми углами (рис. 14.4). Углы этого многоугольника строят экером, а стороны измеряют лентой. Изгибы границы снимают способом прямоугольных координат относительно ближайшей стороны многоугольника.
Рис. 14.4. Абрис съемки способом обхода и прямоугольных координат.
Построение плана участка, снятого способом обхода, начинают с нанесения многоугольника. Затем на его основе наносят всю снятую ситуацию.
Недостаток
плана, составленного по результатам съемки экером и лентой, состоит в отсутствии ориентировки относительно сторон горизонта.
14.3. ГЛАЗОМЕРНАЯ СЪЕМКА
Глазомерная съемка дает возможность быстро получать план местности без применения сложных инструментов. Она не отличается большой точностью, но выполняется значительно быстрее любого другого способа наземной съемки.
При глазомерной
съемке углы поворота хода строят с помощью визирной линейки (рис. 14.5) на ориентированном по компасу планшете, представляющем собой папку из толстого картона (рис. 14.6).
Рис. 14.5. Визирная линейка.
Рис. 14.6. Визирование при глазомерно-углоначертательной съемке.
Длины сторон хода, прокладываемого при глазомерной съемке обычно измеряют шагами, считая либо их пары, либо тройки. В первом случае легко осуществляют перевод числа пар шагов
, содержащихся в измеренном расстоянии, в соответствующее число метров
Счет троек шагов не так утомителен и, кроме того, производится попеременно под правую и левую ногу, что не особенно напрягает съемщика. Счет числа шагов облегчается применением шагомера.
Длину пары, или тройки шагов определяют, проходя обычным шагом вдоль какой-либо линии, длина которой известна. Для откладывания расстояний, измеренных шагами, пользуются масштабом шагов. Методика построения масштаба шагов изложена в Лекции 6.
Точность измерения расстояний шагами довольно разнообразна: она зависит как от опытности съемщика, так и от условий местности. На ровной местности длина шагов постоянна. На бугристой или наклонной поверхности длина шагов различна и измерение расстояний становится менее точным. В среднем принимают относительную ошибку измерения расстояний шагами 1:50.
Для построения плана при глазомерно-углоначертательной съемке к планшету прикалывают бумагу. Ход выполнения съемки рассмотрим на следующем примере.
Предположим, что нужно заснять маршрут из д. Ивановка в д. Новая (рис. 14.7). Съемщик становится в точке 1
на дороге и; держа в левой руке планшет, ориентирует его по компасу. Сообразуясь с направлением маршрута, он намечает на бумаге положение исходной точки 1
так, чтобы весь маршрут поместился на планшете; Тут же на бумаге прочерчивается направление меридиана СЮ
.
Рис. 14.7. Маршрут глазомерной съемки.
Вращая визирную линейку около точки 1
на планшете, съемщик направляет ее на следующую точку 2
и прочерчивает линию вдоль бокового ребра линейки. Сохраняя планшет ориентированным, съемщик зарисовывает на нем окраину д. Ивановка и вершину, по которой проходит граница леса, визируя на характерные точки с помощью линейки и измеряя расстояния на глаз. Эти расстояния он откладывает на планшете, пользуясь шкалой линейки.
Закончив работу в точке 1
, съемщик идет по дороге к точке 2
, считая число троек (пар) шагов. Дойдя до этой точки, он откладывает по масштабу шагов пройденное расстояние вдоль прочерченной линии, получая на планшете положение точки 2
.
Прочертив на ориентированном планшете линию при визировании на точку 3
, съемщик переходит в эту точку, считая тройки шагов. Нанеся точку 3
на планшет, он визирует на точку 4
и двигается по направлению к ней.
Так как вблизи хода имеется пирамида
, являющаяся хорошим ориентиром, по которому можно проверять съемку, то положение ее определяется засечкой с точек 2 и 3.
На полях бумаги выполняют перспективные зарисовки ориентиров и, кроме того, помещают таблицу принятых условных обозначений, называемую легендой.
Последующая съемка маршрута производится в том же порядке. Положение точки 4
проверяется по пирамиде.
Глазомерное изображение рельефа на планшете должно отображать общий ландшафт местности и давать возможность отличать на плане одну форму рельефа от другой.
При необходимости произвести общую съемку участка местности прокладывают на этом участке сомкнутый ход. Линейная невязка хода считается допустимой, если она не превосходит 1/50 части его периметра. Распределяется невязка способом параллельных линий.
Как было указано, расстояния при съемке подробностей определяются на глаз.
Глазомерное определение расстояний основано на способности нашего зрения ощущать глубину расположения предметов при рассматривании их одновременно обоими глазами. Однако эта способность зрения ограничена расстоянием до 500 м. Поэтому при необходимости глазомерного определения более длинных расстояний учитывают, что предметы становятся видимыми в ясную погоду примерно на следующих расстояниях от наблюдателя с нормальным зрением:
Заводские трубы и башни от 16 до 21 км
Деревни и большие дома............. ...... 9 м
Небольшие дома................................. 5
Окна в домах....................................... 4
Отдельные деревья, видимые на фоне небосвода 2
Километровые столбы на дорогах и одиночные люди 1
Переплеты в окнах.......................... 500
Цвета и части одежды..................... 250
Черепицы и доски на крышах............ 200
Лицо человека................................ 160
Глаза......................................... 60
Кроме того, при глазомерном определении расстояний полезно учитывать следующие обстоятельства:
- ярко освещенные и окрашенные предметы кажутся ближе, чем слабо освещенные или окрашенные в темные тона. По этой причине, в пасмурную погоду все расстояния кажутся больше действительных;
- предмет кажется находящимся на большем расстоянии, если между ним и глазом наблюдателя имеются промежуточные предметы. При отсутствии последних, например, на воде, расстояния кажутся меньше действительных.
Легко определяется расстояние до предмета, высота которого известна . Для этого, держа карандаш отвесно в вытянутой руке, отмечают на нем отрезок, закрывающий наблюдаемый предмет, и затем этот отрезок измеряют. Искомое расстояние S определяется из подобия двух треугольников (рис. 14.8).
Рис. 14.8. Определение расстояния до предмета с известной высотой
а
- расстояние от глаза до карандаша, в среднем равное 0,60 м;
L
-
известная высота предмета;
l
-
длина отмеченного отрезка на карандаше.
На приведенном соотношении основано определение расстояний с помощью стандартной спичечной коробки. Если держать ее в вытянутой руке, то длина коробки закрывает предметы, имеющие высоту равную 1/10 расстояния до наблюдателя; ширина коробки - 1/30 расстояния.
Подобным образом можно определять расстояния, пользуясь пальцами. Так, концы сложенных вместе указательного, среднего и безымянного пальцев при вытянутой руке с ладонью, обращенной ребром вниз, закрывают предметы, имеющие высоту, равную 1/20 расстояния до предмета.
Для облегчения определения расстояний до предметов с известными высотами приведены некоторые часто встречающиеся в практике размеры:
Рост человека.................................. 1,7 м
Высота телеграфного столба.......... 6
Средняя высота леса...................... 20
Высота ж.-д. вагона........................ 4,2
При глазомерной съемке местности полезно уметь измерять углы без инструментов.
Вопросы для самоконтроля:
- Какую съемку местности называют горизонтальной?
- Для каких целей на местности устанавливают геодезические знаки?
- Какие измерения необходимо произвести на местности чтобы получить горизонтальную проекцию полигона?
- Для каких целей предназначен экер?
- Какие способы съемки экером и лентой Вы знаете?
- В чем сущность съемки лентой и экером способом разбивки участка на треугольники?
- В чем сущность съемки лентой и экером способом прямоугольных координат?
- Какова последовательность действий при составлении плана участка снятого лентой и экером способом прямоугольных координат?
- В чем сущность съемки лентой и экером способом обхода?
- Какие основные достоинства и недостатки глазомерной съемки?
- Какой порядок глазомерно-углоначертательной съемки?
- Как построить масштаб шагов?
- Как определяется расстояние при глазомерной съемке?
- Как определить расстояние до предмета высота которого известна?
- Как построить на местности перпендикуляр при глазомерной съемке?
Лекция 6. Топографическая съемка местности. Измерения по картам. Ориентирование на местности.
Топографическая съемка местности – это комплекс полевых и камеральных работ, необходимых для создания топографических карт и планов.
Перед началом полевых работ проводится ознакомление с местностью (рекогносцировка ) и подготовка планово-высотного обоснования съемки.
Все полевые измерения при съемке выполняются с точек планово-высотного обоснования и относительно них наносятся на карту точки пикетов . Пикеты могут быть высотными или планово-высотными.
Тахеометрическая съемка
Мензульная съемка
Плановое нивелирование поверхности
Контурно комбинированный способ
Стереофотограмметрический метод
Съемка с помощью глобальных систем позиционирования
Съемка с использованием лазерных сканеров
Глазомерная съемка . Значение: рекогносцировка, кроки, абрисы. Оптимальный инструмент для глазомерной съемки – планшет с укрепленным на нем компасом и визирная линейка. Удобно закрепить планшет на длинной заостренной палке длиной 1,2-1,5 м, которая играет роль штатива. Компас служит для ориентирования по магнитному меридиану. Горизонтальные углы определяют графически, высоты не определяют. Расстояние – шагами. 2 вида глазомерной съемки: на чистом листе и на «скелете» карты.
Тахеометрическая съемка (тахеометрия в переводе с греческого – быстрое измерение) выполняется с помощью теодолита или тахеометра.
Положение пикета определяется с помощью одного визирования: 1) по горизонтальному лимбу – направление линии; 2) по дальномеру – расстояние; 3) вычислением по измеренному вертикальному углу – превышение.
Результаты измерений фиксируют в журнале съемки, обязательно включающем кроки – схематические зарисовки ситуации и рельефа местности (на доске). План (карту) составляют в камеральных условиях после обработки измерений.
Порядок действий при тахеометрической съемке:
· Установка прибора на одной из точек планово-высотного обоснования, его центрирование и горизонтирование, измерение высоты прибора;
· Наводят прибор на рейку, установленную на другой точке планово-высотного обоснования на высоту прибора, выставляют горизонтальный лимб на 0;
· Измеряют горизонтальные и вертикальный углы при КЛ и КП, считают 2с и МГ;
· Съемка пикетов: только при КЛ измеряют горизонтальный и вертикальный углы, дальномерные отсчеты. По возможности наводятся на высоту прибора, в иных случаях фиксируют высоту визирования.
· По завершению работы на станции вновь проверяют 2с и МГ.
Значение реечника. Густота пикетов зависит от сложности контуров и характера рельефа. При несложном рельефа берут не более 1 пикета на 1 см 2 плана, при сильнорасчлененном – 4-5.
Выполнение плана происходит в камеральных условиях. Сначала наносятся точки планово-высотного обоснования, потом ситуация, потом рельеф. Интерполяция горизонталей (на доске).
В мензульной съемке измерения и построение картографического изображения производится непосредственно в поле с помощью специального чертежного столика на треноге (мензулы) и оптико-механического прибора (кипрегеля). Горизонтальный угол – только графически. Расстояние – нитяной дальномер. Превышение – номограммы (на доске). Раньше очень широко применялась, сейчас редко в силу большой зависимости от погодных условий.
Электронный тахеометр – сочетание трех устройств: электронного теодолита, лазерного светодальномера и микрокомпьютера. По уровню автоматизации выделяют электронные тахеометры с визуальным наведением на цель и роботы (тахеометры-автоматы).
Поскольку на экран электронного тахеометра может выводиться как численная, так и картографическая информации, получается «электронная мензула» со всеми достоинствами мензульной и тахеометрической съемки.
Нивелирование поверхности используется на плоских участках местности в основном для съемки рельефа. Съемка ситуации возможна при применении нивелиров с горизонтальным лимбом.
Участок съемки разбивается на сетку квадратов или прямоугольников. Шаг ячейки подбирается в соответствии с расчлененностью рельефа. Обязательное условие – наличие одной точки с известной высотой. Устанавливают прибор в произвольном месте, визируют на точку с известной высотой и определяют горизонт инструмента.
Горизонт прибора – абсолютная высота плоскости, в которой находится оптическая ось зрительной трубы нивелира:
H пр = H 1 + Ор (Ор – отсчет по рейке, установленной в точке с известной высотой)
Высота пикетов H точки = H пр - Oр
Последний этап – интерполяция горизонталей и нанесение ситуации.
Аэрофототопографическая съемка наиболее широко применяется в настоящее время. Делится на контурно-комбинированный и стереофотограмметрический способ . Общее для обоих способов то, что для составления ситуации (контуров) используются аэрофотоснимки или космические снимки высокого разрешения. Для составления рельефа в контурно-комбинированном способе применяются данные полевых измерений (нивелирования), а при стереофотограмметрическом данные о рельефе получают с помощью стереофотограмметрической модели по стереопаре снимков на универсальном стереофотограмметрическом приборе.
Технологическая схема контурно-комбинированного способа идет параллельно по двум ветвям. Первая заканчивается составлением ситуационного плана и включает 7 звеньев: организация летносъемочного процесса – привязка снимков – дешифрирование снимков – сгущение опорной сети точек – трансформирование снимков – монтаж снимков – составление ситуационного плана. Вторая ветвь посвящена получению данных о рельефе и включает: организация съемочного процесса – непосредственно полевые работы – уравнивание высот – интерполяция горизонталей. Заключительный этап – совмещение ситуационного плана и рельефа.
