Методы топографической съемки

Поверки кипрегеля:

1. Скошенный край линейки кипрегеля должен представлять прямую линию, а нижняя поверхность её должна быть плоскостью.
2. Вертикальный круг кипрегеля должен быть прочно соединен со зрительной трубой, а уровень при вертикальном круге – с алидадой.

Чтобы при работе с кипрегелем осуществлялся принцип измерения и графического построения горизонтальных углов на планшете, проверяют выполнение ряда геометрических условий (производят поверки), аналогичных к тем, которые были предъявлены к теодолиту:

1. Ось цилиндрического уровня на линейке кипрегеля должна быть параллельна нижней плоскости линейки. Для проверки условия линейку кипрегеля ставят на планшет по направлению двух подъемных винтов, приводят ими пузырек уровня на середину (в нуль-пункт) и карандашом отмечают положение линейки на планшете. Переставляют кипрегель на 180˚. Если пузырек уровня отойдет от середины, то, действуя подъемными винтами, смещают пузырек уровня на половину дуги отклонения, а затем, действуя исправительными винтами уровня, приводят пузырек на середину. Условие считается выполненным, если после перестановки кипрегеля на 180˚ пузырек отклоняется от середины не более чем на два деления.
2. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси кипрегеля. Это условие проверяют точно так же, как вторую поверку теодолита, лишь вместо отсчетов по лимбу прочерчивают линии на планшете вдоль линейки кипрегеля после наведения на точку предмета при обоих положениях вертикального круга. Условие будет выполнено, если прочерченные линии совпадают или взаимно параллельны.
3. Горизонтальная ось кипрегеля должна быть параллельна нижней плоскости линейки. Это условие проверяют двумя способами так же, как у теодолита.
4. Вертикальная нить сетки должна быть перпендикулярной к горизонтальной оси кипрегеля. Эта поверка производится двумя способами точно так же, как поверка теодолита.
5. Коллимационная плоскость зрительной трубы должна проходить через скошенный край линейки или быть ему параллельной. Для проверки наводят трубу на удаленный, но хорошо видимый невооруженным глазом предмет и у концов скошенного края линейки ставят отвесно две иглы. Плоскость, проходящая через иглы, должна проходить через наблюдаемый в трубу предмет. Если этого не оказывается, то повертывают планшет так, чтобы эта плоскость проходила через наблюдаемый предмет. Теперь, предварительно ослабив винты, прикрепляющие колонку к линейке кипрегеля, повертывают колонку около вертикальной оси так, чтобы визирная ось трубы проходила через наблюдаемый предмет.

Г) Нивелирование поверхности. Для отображения рельефа на топографических картах, планах и профилях необходимо знать высоты точек местности. С этой целью производят нивелирование (вертикальную съемку), под которым подразумевают полевые измерительные действия, в результате которых определяют превышения одних точек местности над другими. Затем по известным высотам исходных точек определяют высоты остальных точек относительно принятой уровенной поверхности [28].

В зависимости от метода и применяемых приборов различают следующие виды нивелирования:

1. геометрическое, выполняемое с помощью нивелира, который обеспечивает горизонтальный луч визирования, и двух нивелирных реек (можно выполнять двумя методами: «из середины» и «через горизонт прибора (ГП)»);
2. тригонометрическое, выполняемое наклонным визирным лучом;
3. барометрическое, выполняемое с помощью барометров, действие которых основано на известной зависимости между атмосферным давлением и высотой над уровнем моря;
4. гидростатическое, основанное на свойстве свободной поверхности жидкости в сообщающихся сосудах всегда находиться на одинаковом уровне независимо от высоты точек, на которых установлены эти сосуды;
5. стереофотограмметрическое, выполняемое с помощью измерений на стереоскопических парах аэрофотоснимков;
6. аэрорадионивелирование, осуществляемое с помощью радиовысотомеров, устанавливаемых на самолетах;
7. механическое, производимое с помощью приборов, автоматически вычерчивающих профиль проходимого пути;

и) GPS (глобальная система позиционирования).

Из перечисленных видов нивелирования наиболее точным и распространенным является геометрическое нивелирование.

Д) Нивелирование поверхности по квадратам. Нивелирование небольших участков равнинной местности производят с целью получения топографических планов крупных масштабов. Для получения плана необходимо выполнить следующий комплекс полевых и камеральных работ: выполнить предварительный осмотр (рекогносцировку) местности, построить на местности сеть квадратов, определить плановое положение вершин квадратов и характерных точек, произвести съемки ситуации, выполнить геометрическое нивелирование участка, привязать его к реперу, произвести обработку результатов, построить план. Составление плана участка, построение сети квадратов: на местности при помощи теодолита и мерной ленты строят сеть квадратов со сторонами 10, 20 или 40 м в зависимости от характера рельефа и необходимой точности его отображения. Вдоль большей стороны выбранного участка намечают линию таким образом, чтобы она содержала целое число равных отрезков (длина стороны квадрата). Затем в начальной и конечной точках устанавливают теодолит, строят прямые углы и на полученных направлениях снова откладывают равное количество отрезков, концы отрезков обозначают на местности. Так же действия повторяют и на других вершинах основного прямоугольника [4].

Ошибка при построении основного прямоугольника при последней точке не должна превышать 1,5'√n, т.е. 3'.

Положение вершин заполняющих квадратов определяют путем вешения между точками на сторонах основного прямоугольника.

Одновременно с построением сетки производят съемку ситуации по методу створов и перпендикуляров, а также путем промеров от вершин квадрата. Все данные заносят на полевую схему.

Если площадь участка небольшая, то нивелирование производится с одной станции: нивелир устанавливают в центр участка и берут отсчеты по черной стороне рейки, которая последовательно устанавливается на все вершины квадратов. Результаты заносятся на полевую схему.

Если нивелирование участка с одной станции произвести нельзя, то намечают несколько станций, с которых можно охватить все вершины, при этом каждая пара смежных станций должна иметь связующие точки для контроля. Отсчеты на связующих точках берут по обеим сторонам реек.

Отметку от репера на одну из вершин квадратов передают нивелированием из середины при помощи двусторонних реек.

Е) Тахеометрическая съемка - метод создания топографических планов местности по результатам угловых и линейных измерений на местности относительно вершин и сторон тахеометрического хода. При тахеометрической съемке плановое и высотное положение точек в основном определяют методом пространственных полярных координат, т.е. путем наведения перекрестия сетки нитей на рейку, поставленную на определенную точку, и измерения горизонтальных углов с вершиной в точке тахеометрического хода относительно опорной линии (стороны тахеометрического хода), вертикальных углов относительно горизонтальной плоскости, проходящей через вершину угла, и расстояния до снимаемой точки.

Приборами для этой съёмки служат теодолиты или специальные приборы – тахеометры.

Слово «тахеометрия» пришло к нам из глубины веков, в переводе с греческого оно означает «быстрое измерение». Быстрота измерения достигается тем, что положение снимаемой точки в плане и по высоте определяют при одном наведении трубы тахеометра на рейку, получая расстояние (по дальномеру), горизонтальный угол или превышение.

Тахеометрическая съёмка отличается от теодолитной тем, что, кроме ситуации, производится съёмка рельефа местности, а от мензульной съёмки тем, что план местности составляется не в поле, а в камеральных условиях.

По сравнению с мензульной съёмкой тахеометрическая имеет свои достоинства и недостатки. Преимущества её в том, что она может применяться при погоде, неблагоприятной для мензульной съёмки, и позволяет выполнить полевую работу в кратчайшие сроки. Кроме того, план тахеометрической съёмки может быть составлен в более короткий срок, так как камеральные работы можно поручить другому исполнителю вслед за выполнением части полевых измерений по съёмке.

К недостаткам такой съёмки следует отнести то, что при составлении плана исполнитель не видит местность и поэтому не может в камеральных условиях выявить допущенные промахи путём сличения плана с местностью (пропуски, искажения контуров, погрешности в изображении рельефа и т.п.).

Тахеометрическая съёмка применяется для создания планов небольших участков в крупном масштабе как основной вид съёмки или в сочетании с другими видами. Она выполняется в тех случаях, когда проведение других видов съёмок экономически нецелесообразно или технически затруднительно. Особенно выгодно её применение для съёмки узких, но достаточно длинных полос местности при различных изысканиях (трасс дорог, трубопроводов, ЛЭП и т.п.) [14].

Итак, рассмотрев существующие методы топографической съемки, наиболее целесообразной, менее трудоемкой, экономически выгодной для съемки объекта небольшой площади, выбрана съемка тахеометрическим методом.

1.3 Состав топографо-геодезических работ при выполнении тахеометрической съемки объекта под строительство сооружения

Изыскания при выполнении тахеометрической съемки объекта под строительство сооружений делятся га три этапа: подготовительный, полевой и камеральный.

В подготовительный этап входит: подписание договора на производство топографо-геодезических работ, получение технического задания, анализ материалов, полученных ранее, составление программы работ.

В полевой этап входят: рекогносцировка местности, отыскание исходных пунктов либо закладка пунктов съемочного обоснования, создание планово-высотного обоснования, топографическая съемка объекта заданного масштаба и производство дополнительных работ, согласно технического задания.

Планово-высотное обоснование. Основой для любых геодезических работ служит планово-высотное обоснование.

Геодезической основой при производстве инженерно-геодезических работ являются:

- пункты ГГС (плановых  и высотных);

- пункты спутниковых геодезических  определений координат;  
- пункты опорной геодезической сети;

- пункты геодезической  разбивочной основы;

- точки (пункты) планово-высотной  съемочной геодезической сети.

Точность определения планово-высотного положения, плотность и условия закрепления пунктов геодезической основы должны удовлетворять требованиям производства работ. Так, например, для топографических съемок масштаба 1:500 необходимо достичь точности определяемых пунктов 2 разряда полигонометрии (5-10 см), а для геодезических работ на строительной площадке средняя квадратическая ошибка взаимного положения пунктов геодезической разбивочной основы не должна превышать 3 мм.

Способы определения координат и высот могут быть разными: это может быть классический метод определения координат с помощью проложения полигонометрических (теодолитных) ходов повышенной точности и выполнение геометрического нивелирования от пунктов государственной геодезической сети. В труднодоступных районах, где нет поблизости пунктов ГГС применяеют спутниковые технологии – при помощи высокоточного геодезического оборудования определяют координаты в системах GPS/ГЛОНАСС и уравнивают измерения в специализированных программах. На строительных площадках используют методы переноса координат с помощи геодезических засечек.

По виду и методу заложения пункты планово-высотного обоснования также различны. Самый простой способ закрепления обоснования может быть в виде забитых в асфальт дюбелей со шляпкой или передачи геодезических координат на отражающие рефлекторные марки, закрепленных на стенах зданиях. В условиях городской застроенной территории это самые недорогие и легкие способы закрепления ПВО, но не самые надежные. Более дорогими и трудоемкими способами закрепления обоснования являются закладка металлической трубы или арматуры на глубину до 3 м, которые можно сверху закрепить бетоном. Для обсепечния продолжительных геодезических работ используют пункты принудительного центрирования, на которые устанавливают геодезический инструмент. Закладкой и созданием государственной геодезической сети занимаются крупные институты и предприятия [5].

Геодезическая разбивочная основа создается в целях обеспечения необходимыми исходными данными геодезических построений и измерений, выполняемых на всех этапах строительства. Она должна создаваться в виде развитой сети, надежно закрепленных знаками геодезических пунктов, положение которых определяется прямоугольными координатами X, Y и высотой H. По окончании выполнения работ заказчику передается:

• Акт освидетельствования геодезической разбивочной основы;
• Акт передчаи геодезической разбивочной основы;
• Акт разбивки осей;
• Схема закрепления геодезической разбивочной основы;
• Каталог координат (ведомость) геодезической разбивочной основы;
• Схема разбивки осей;
• Схема разбивки пятна застройки (при необходимости).

Все перечисленные документы потребуются для сдачи строительного объекта в эксплуатацию.

Планово-высотное обоснование для топографии создается для обеспечения исходных координат и высот при выполнении съемок разного назначения, привязке к местной системе координат. По итогам работ заказчику передается отчет по созданию планово-высотного обоснования.