Съемочное обоснование. Горизонтальная съемка

Геодезические съемки

Создания съемочного обоснования. Топографические съемки. Нивелирование. Построение плана и профиля.

Съемочное обоснование. Горизонтальная съемка

Геодезические съемки местности, выполняемые для составления топографических карт и планов, называются топографическими съемками. В инженерных изысканиях применяются крупномасштабные съемки и планы (1:5000; 1:2000; 1:1000; 1:500). Топографические съемки выполняются с пунктов съемочного обоснования, имеющего координатную привязку к определенной (как правило, государственной) системе координат. На практике достаточным является использование нижеприведенных способов привязки.

Способ непосредственных измерений (рис.48).

Рис. 48. Привязка теодолитного хода к опорной сети

Имея координаты Х _А, У _А, Х _В, У _В , а также дирекционный угол стороны АВ, определить координаты точки 1 дирекционный угол стороны А – 1. Для этого необходимо на пункте А измерить горизонтальный угол b с требуемой точностью, а также горизонтальное расстояние А – 1. Решив прямую геодезическую задачу, получим координаты Х ₁, У ₁ и дирекционный угол линии А – 1.

Рис.49. Прямая засечка

Способ прямой засечки (рис.49).

Известно: Х _А, У _А, Х _В, У _В, D _AB.

Найти: Х ₁, У ₁, a _А-1, a _В-1.

По теореме синусов находим

b = D _AB ;

a = D _AB ;

и далее:

a _А-1 = a _АВ - b _А; a _B-1 = a _BA + b _B.

X ₁ = X _A+ b ×Cos a _А-1 = X _B + a × Cos a _B-1.

У ₁ = У _A+ b ×Sin a _А-1 = У _B + a × Sin a _B-1.

В практике инженерной геодезии используются также условные системы координат, которые не требуют привязки к пунктам государственных сетей.

Теодолитная съемка (горизонтальная) – съемка контуров, поэтому на плане изображается только ситуация. Теодолитную съемку выполняют в крупных масштабах на равнинной местности со сложной ситуацией: населенные пункты, застроенные участки, железнодорожные станции и так далее.

При прокладке теодолитного хода необходимо всегда учитывать:

- чтобы с вершин углов поворота теодолитных ходов, а также с их сторон можно было удобно и с наибольшим охватом снимать подробности местности, для этого углы поворота должны находиться на более возвышенных и открытых местах;

- обязательным условием при прокладке теодолитных ходов является наличие видимости с каждой вершины угла на предыдущую и последующую углов хода.

Закрепляют пункты теодолитных ходов в зависимости от длительности их сохранения на местности: колышками на непродолжительный срок, деревянными столбиками или бетонными монолитами на более длительный срок (до 4 - 5 лет).

Длины сторон хода не должны быть менее 20 м и более 350 м на застроенных участках и менее 40 м и более350 м на незастроенных территориях. Длины сторон для контроля измеряют дважды в прямом и обратном направлениях. Расхождение не должно превышать 1/2000 – 1/1000 длины линии, в зависимости от условий работы.

Углы теодолитного хода измеряются способом приемов с перестановкой отсчетов между полуприемами. При этом измеряют углы, лежащие только слева по ходу или только справа по ходу. Горизонтальные углы измеряются с точностью ± 30^//.

Точность проложения теодолитных ходов характеризуется предельными относительными ошибками порядка 1:2000, 1:1000. Координаты пунктов вычисляют в принятой системе координат.

Полевые работы при прокладке теодолитных ходов заключаются в измерении горизонтальных углов, длин линий и углов наклона их к горизонту.

При теодолитной съемке углы измеряются теодолитом, а длины линий – дальномером или рулетками. Съемка выполняется с пунктов теодолитных ходов, представляющих собой съемочное обоснование из системы сомкнутых или разомкнутых многоугольников.

При изысканиях теодолитные ходы прокладываются при трассировке каналов, железных, шоссейных и других дорог, метрополитенов, газопроводов, линий электропередач и других работах.

Таблица 1

Журнал теодолитной съемки

Дата_ 1 апреля 2006 г. Прибор__ 2Т30П ___ Условия работы___с олнечно, Т = +15˚ С __ Исполнитель__ Тетерин А. В. ___

№№ точек стояния	№№ точек визирован	Горизонтальные углы	Углы наклона	Измеренная длина линии, горизонтальное проложение, м	Схема хода и абрис
Отсчеты по горизонтальному кругу	Угол	Среднее из углов
0	/	0	/	0	/	0	/
		246 (1)	38 (1)	120 (5)	41 (5)	120 (11)	41,5 (11)	2 (2)	30 (2)	1 – 2 189,04 (12) 189,00 (13) Сред. 189,02 (14) ГП – 189,00 (15)	(16)
	125 (3)	57 (3)	0 (4)	45 (4)
	66 (6)	52 (6)	120 (10)	42 (10)	-2 (7)	29 (7)
	306 (8)	10 (8)	- 0 (9)	44 (9)

Все данные по измерению углов, длин линий заносятся в полевой журнал угломерной съемки, в который также заносятся углы наклона измеренных длин и абрис. Абрис составляется в произвольном масштабе, обеспечивающем точность и полноту изображения подробностей на плане.

Полевой журнал угломерной съемки является основным документом для построения на плане сети съемочного обоснования (табл. 1).

Отдельные контуры местности, представляющие собою подробности, могут быть ограничены прямыми и кривыми линиями. Положение прямой линии определяется двумя точками. Положение криволинейных очертаний определяется точками, расположенными в характерных местах. Съемка точек подробностей производится относительно точек планового съемочного обоснования, являющегося опорой или каркасом съемки. При съемке контуров, подробностей и ситуации применяются следующие способы.

Способ прямоугольных координат заключается в привязке характерных точек местности на перпендикулярах к съемочной линии. Способом полярных координат каждая точка местности определяется как имеющая свое направление от створа линии и расстояние (абрисы, табл. 2). Cпособы угловых и линейных засечек представлены на рис. 50.

При использовании способа створов съемке подлежат различные объекты местности, пересекаемые створами линий съемочного обоснования или вновь создаваемыми створами других линий. На створе линии указывается расстояние от начала створа до объекта в метрах.

Рис. 50. Способы угловых и линейных засечек

Кроме съемки подробностей и ситуации на местности для уточнения деталей плана производят обмеры строений и сооружений, ширину линейных объектов, по возможности глубину колодцев и другие замеры.

Вычислительные работы складываются из последовательно выполняемых этапов:

1) предварительная обработка результатов наблюдений (предварительных вычислений);

2) уравнительных вычислений;

3) окончательных вычислений, выполняемых по уравненным значениям измеренных величин.

Все эти операции выполняются в журнале вычисления координат вершин теодолитного хода, форма которого представлена табл. 2.

В журнал (ведомость) вычисления координат выписываются.

Из угломерного журнала: - измеренные горизонтальные углы;

- измеренные вертикальные углы;

- исправленные длины линий.

Из исходных документов: дирекционный угол исходной стороны, координаты начальной точки хода.

После этого приступают к увязке углов и вычислению дирекционных углов сторон хода. Напомним, что дирекционным углом линии называется угол между северным направлением осевого меридиана зоны и направлением данной линии, отсчитываемый от направления меридиана по ходу часовой стрелки.

Вычисление дирекционных углов сторон хода производится после уравнивания углов полигона. Дирекционные углы сторон полигона, выраженные через правые по ходу углы:

a _n = a _n-1 – b _изм + 180°,

при вычислениях через левые углы имеем:

a _n = a _n-1 + b _изм –180°.

В замкнутом полигоне равенство дирекционного угла начальной стороны, полученного по исходным данным и угла, вычисленного по выполненной съемке говорит о правильности ранее произведенного уравнивания углов и вычислений дирекционных углов сторон полигона. В разомкнутом теодолитном ходе, опирающемся на твердые стороны, таким критерием является равенство дирекционного угла конечной твердой стороны по исходным данным и определенного по результатам съемки и уравнивания.

Затем вычисляются приращения координат точек хода.

D Х = d × Cos a;

D Y = d × Sin a,

где d – горизонтальное проложение измеренной длины линии,

a - дирекционный угол соответствующей стороны хода.

Таблица 2

Ведомость вычисления координат вершин теодолитного хода

Номера точек

Измеренные углы

Исправленные углы

Дирекциионные углы

Румбы

Горизонтальные проложения, м

Вычисленные приращения, м

Исправленные приращения, м

Координаты, м

о

/

о

/

о

/

Назв

о

/

Δ Х

Δ Y

Δ Х

Δ Y

Х

Y

37

0,00

0,00

СВ

123,20

+51,08-4

+112,11+4

+51,04

+112,15

35+1

+51,04

+112,15

ЮВ

99,75

-79,56-2

+60,17+3

-79,58

+60,20

11+1

-28,54

+172,35

ЮЗ

103,92

-103,42-2

-10,32+4

-103,44

-10,28

-131,98

+162,07

СЗ

130,00

+1,86-4

-129,99+5

+1,82

-129,94

-130,16

+32,13

СЗ

134,12

+130,20-4

-32,18+5

+130,16

-32,13

0,00

0,00

Σ

+0,16

-0,21

0,00

0,00

fабс = 0,24 м; fотн = ≤

Заметим, что все современные калькуляторы автоматически определяют знаки приращения плоских прямоугольных координат при любом значении дирекционного угла. Значения тригонометрических функций можно получить и из таблиц. В этом случае вместо значения дирекционного угла используется понятие румба. Соотношение дирекционных углов линий и их румбов, знаки приращений координат представлены в табл. 3.

Таблица 3

Соотношение знаков приращений координат, дирекционных углов и румбов

Направление линии	Знаки приращений	Соотношение a и r
Дирекционный угол	Румб, r	DХ	DУ
От 0 до 90°	СВ	+	+	a = r
90 – 180	ЮВ	-	+	a = 180 – r
180 – 270	ЮЗ	-	-	a = 180 + r
270 - 360	СЗ	+	-	a = 360 - r

Далее вычисляют невязки приращений координат (см. ведомость вычисления координат).

Если полученная невязка допустима, то вычисляют поправки в приращения координат пропорционально длинам сторон.

В замкнутом полигоне сумма исправленных приращений координат должна быть равна нулю, то есть: Y = 0.

Окончательно вычисляются координаты вершин хода:

Х ₂ = Х ₁+ DХ _1-2; Х ₃ = Х ₂+ DХ _2-3;

Y ₂ = Y ₁+ DY _1-2; Y ₃ = Y ₂+ DY _2-3; и так далее.

Согласно вычисленным значениям координат, теодолитный ход и объекты местности наносятся на план.

Высоты пунктов съемочной сети определяются из ходов технического или тригонометрического нивелирования, в зависимости от рельефа местности. Средние ошибки высот пунктов съемочного обоснования относительно ближайших реперов не должны превышать 0,1 высоты сечения рельефа, принятой для съемки данного масштаба. Невязки замкнутых ходов и ходов между исходными пунктами не должны превышать величины:

при техническом нивелировании ± 50 мм;

при тригонометрическом нивелировании ± 0,2 м,

где L – длина нивелирного хода, км.

Невязки ходов распределяются пропорционально длинам сторон, по которым производилось нивелирование.