В зависимости от применяемых приборов и методов различают следующие виды съемок.
Нивелирование (вертикальная или высотная съемка) производится с целью определения высот точек земной поверхности.
Теодолитная съемка - это горизонтальная (плановая) съемка местности, выполняемая с помощью угломерного прибора - теодолита и стальной мерной ленты. При выполнении этой съемки измеряют горизонтальные углы и расстояния. В результате съемки получают ситуационный план местности с изображением контуров и местных предметов.
Мензульная съемка производится при помощи мензулы - горизонтального столика и кипрегеля - специального углоначертательного прибора, снабженного вертикальным кругом и дальномером. В процессе этой съемки топографический план местности составляется непосредственно в поле, что позволяет сопоставлять полученный план с изображаемой местностью, обеспечивая тем самым своевременный контроль измерений.
Тахеометрическая съемка выполняется тахеометрами, при этом на местности измеряют горизонтальные и вертикальные углы (или превышения) и расстояния до точек. По результатам измерений в камеральных условиях строится топографический план местности.
Наземная стереофотосъемка выполняется фототеодолитом, представляющим собой сочетание теодолита и фотокамеры. Путем фотографирования местности с двух точек линии (базиса) и последующей обработки фотоснимков на специальных фотограмметрических приборах получают топографический план снимаемого участка местности.
Аэро- и космическая фотосъемки проводятся специальными аэрофотоаппаратами, устанавливаемыми на летательных аппаратах (самолетах, спутниках, дельтапланах и т.д.). Для обеспечения этой съемки на местности выполняют определенные геодезические измерения, необходимые для планово-высотной привязки аэроснимков к опорным точкам местности.
Буссольная съемка производится с помощью буссоли и мерной ленты для получения ситуационного плана местности. В качестве самостоятельной буссольная съемка в настоящее время не применяется; иногда она используется для съемки
небольших участков местности (например в лесоустройстве и др.) как вспомогательная при других видах съемок.
Глазомерная съемка - контурная съемка местности, выполняемая на планшете с компасом при помощи визирной линейки. При сочетании глазомерной съемки с барометрическим нивелированием можно получить топографический план местности. Глазомерная съемка с самолета (вертолета) называется аэровизуальной. В инженерной практике данная съемка применяется при предварительном ознакомлении с местностью (рекогносцировке), а также при изысканиях в неисследованных районах.
Нивелирная съемка
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 уровненной поверхности.
Знание высот земной поверхности необходимо:
1).Для изучения вертикального движения земной поверхности.
Для высотного обоснования топографических съемок.
Для изображения рельефа местности на картах и планах.
Для проектирования и строительства.
5).Для сельскохозяйственных нужд (орошение и осушение).
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 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;
- 8) GPS (глобальная система позиционирования).
Из перечисленных видов нивелирования наиболее точным и распространенным является геометрическое нивелирование.
Способы нивелирования:
1. Нивелирование вперед . При этом способе отметки получают, пользуясь высотой (горизонтом) инструмента.
h = Ги - b (1)
h= b - Ги, если b > Ги (2)
где b - отсчет по рейке.
2. Нивелирование из середины . Этот способ более точный, чем первый. Здесь инструмент ставится где-нибудь между точками, превышение которых следует определить. На самих точках ставится рейка. Превышение определяют как разность между отсчетами а и b:
h=a-b (3)
При нивелировании точно из середины, на равном расстоянии от точек, определение разности превышения получается точнее, т.к. в этом случае возможные отклонения визирной оси трубы нивелира от горизонтальною положения будут равны в двух отсчетах и как бы взаимоисключаются. Об этом следует помнить при нивелировании на максимальных расстояниях (порядка 100 м) и при нивелирных ходах .
Нивелир-геодезический инструмент для измерения превышения точек земной поверхности.
Основными частями нивелира являются: зрительная труба, цилиндрический или круговой уровень (необходим для установления нивелира в горизонтальное положение) и подставка с тремя регулирующими винтами.
Классифицируются нивелиры:
- 1. По точности измерения: высокоточные; точные; технические.
- 2. В зависимости от устройства привидения линии визирования горизонтальное положение: с уровнем при зрительной трубе; самоустанавливающиеся; с компенсатором.
Поверки нивелира:
- 1. Поверки нивелиров с уровнем при зрительной трубе:
- - ось цилиндрического уровня перпендикулярна оси вращения нивелира;
- - вертикальная нить сетки параллельна оси вращения нивелира;
- - визирная ось зрительной трубы параллельна оси цилиндрического уровня.
Поверки нивелира с компенсатором:
- - ось кругового уровня параллельна оси вращения прибора;
- - поверка исправности компенсатора.
Нивелирование трассы
Продольное нивелирование-нивелирование, которое ведут вдоль узкой полосы земли по заранее намеченному направлению. На основе продольного нивелирования вычисляют высоты и составляют профиль трассы. При продольном нивелировании на линии разбивают пикетаж, то есть на местности намечают, а также закрепляют через каждые 100 м точки, называемые пикетами.
Если скат между соседними пикетами имеет переломы, то между ними в характерных точках местности намечают плюсовые точки рельефа.
После закрепления точек приступают к нивелированию. При двусторонних рейках каждую пару соседних пикетных точек нивелируют по способу из середины по двум сторонам рейки. Плюсовые точки нивелируют только по рабочей стороне. Все отсчеты по рейкам записываются в журнал и отмечают на абрисе.
Нивелирная рейка предназначена для определения вертикальных расстояний от точки, на которой установлена рейка до луча визирования. Бывают складные и цельные рейки, а также с прямым и обратным изображением шкал.
На рейках сантиметровое деление. У реек одна сторона рабочая, с черным делением, а другая, с красным делением, дополнительная.
Теодолитная съемка
Теодолитная съемка - съемка ситуации. Применяется в основном застроенных участках при создании планов при масштабе 1:2000-1:500. Теодолитной она называется потому, что основным прибором, с помощью которого она выполняется, является теодолит, предназначенный для измерения горизонтальных углов и углов наклона.
Съемочной геодезической сетью при теодолитной съемке может быть сеть треугольников, сеть теодолитных полигонов, составляющих группу смежных многоугольников, или теодолитных ходов, представляющих систему ломаных линий. Концами этих линий должны быть точки (пункты более точной геодезической сети), положение которых уже определено и выражено координатами. При съемке небольших участков съемочная сеть может представлять один полигон или один ход. Ход, проложенный внутри полигона для съемки ситуации, называется диагональным.
Углы в теодолитных полигонах и ходах измеряют при помощи теодолитов с погрешностью не более 0,5".
Линии измеряются мерной лентой в прямом и обратном направлениях с предельными относительными ошибками и.
Цель проложения теодолитных ходов - получение на местности ряда пунктов, имеющих координаты.
Пункты на местности закрепляют (временными или постоянными знаками).
После проложения теодолитных ходов снимают контуры ситуаций внутри участка несколькими способами:
1).Способ обхода. Все контуры, которые пересекают створ измеряемых линий, фокусируется расстояние от предыдущей точки.
Способ прямоугольных координат (способ перпендикуляров). Используют для съемки точек, расположенных на открытой местности вблизи сторон теодолитного хода. Для определения положения углов здания достаточно опустить на линию теодолитного хода перпендикуляры измерить расстояния от твердой точки по линии теодолитного хода до оснований перпендикуляров и длины перпендикуляров .
3).Полярный способ. С точек теодолитного хода, принимаемых за полюс, положение каждой точки из контуров ситуации пределяют парой полярных координат, направление на точку и расстоянием до нее. Углы измеряют теодолитом, расстояние - дальномером.
Способ угловой засечки. Используют при съемке удаленных труднодоступных местных предметов (трубы, шпили, антенны и т.п.). Определяемая точка получается путем пересечения направлений из двух и более теодолитного хода (для контроля - не менее чем с трех направлений). Углы измеряют теодолитом, при этом угол при определенной точке должен быть в пределах 30-150° .
Способ линейной засечки. Используют для съемки точек путем измерения отрезков с точек. Точки на линии теодолитного хода выбирают так, чтобы угол засечки при определенной точке был в пределах 30-150°, отрезки не превышали 50 м. На плане сначала получают точки и из этих точек как из центров с некоторыми радиусами и в масштабе плана проводят дуги окружностей, пересечение которых дает положение точки на плане .
Обработка полевых материалов.
Обработку полевых материалов проводят в следующей последовательности.
- 1. Проверяют все записи и вычисления в полевых журналах.
- 2. Заполняют ведомости вычисления координат теодолитных ходов.
Составляют схематический чертеж теодолитных ходов с указанием на них средних углов и расстояния проложений.
Составляют схему при вязке теодолитных ходов к опорным пунктам геодезической сети, измеряя при этом угол полигона к опорной сети;
- 5. Вычисляют координаты вершин теодолитного хода.
- 6. Составляют план теодолитного хода.
Обработка ведомостей вычисления координат замкнутого теодолитного хода
- 1. Определение и распределение угловой погрешности замкнутого полигона:
- а). Определяют практическую сумму измеренных углов:
б). Определяют теоретическую сумму углов полигона:
где п - число углов теодолитного полигона
в). Находят угловую невязку:
г). Вычисляют допустимую угловую невязку:
Если невязка допустима, её распределяют с обратным знаком по всем углам. Сумма исправленных углов должна быть равна сумме теоретических.
2. Вычисляют дирекционные углы и румбы. По начальному дирекционному углу и исправленным внутренним углам находят дирекционные углы всех остальных сторон хода. Подсчет проводят последовательно.
Контролем правильности вычислений дирекционных углов является получение начального дирекционного угла.
- 3. По дирекционным углам находят румбы (острый угол между северным или южным исходным направлением и данным направлением).
- 4. Вычисление приращения координат:
Где d - горизонтальное проложение (10)
5. Увязка приращения координат:
Вследствие погрешности измерений горизонтальных углов и длин, суммы приращений координат не равны нулю, поэтому необходимо найти абсолютную линейную погрешность в периметре полигона:
Чтобы оценить точность линейных и угловых измерений вычисляют относительную погрешность:
Где Р - периметр (14)
При допустимой погрешности полученные приращения координат увязывают - находят поправки к приращениям координат:
Поправки со знаком плюс прибавляют к приращению с обратным знаком невязки:
6. По исправленным приращениям от точек с известными координатами последовательно находят координаты вершин теодолитного хода:
Мензульная съемка
Мензульная съёмка - совокупность действий при составлении подробного плана местности, с помощью мензулы и её принадлежностей. Мензульная съёмка производится для получения топографических планов небольших участков местности в масштабах 1:5000 - 1:500. когда отсутствуют материалы аэрофотосъёмки либо применение их является экономически нецелесообразным. В горном деле мензульная съёмка применяется на открытых горных разработках, при детальных геологоразведочных работах для съёмки обнажений горных пород, для съёмки промплощадок горных предприятий и т.д.
Эти действия подразделяются на два рода: определение отдельных опорных точек, или составление так называемой геометрической сети, и съёмка подробностей. Отдельные точки, преимущественно вершины гор и холмов, пересечения дорог и т.п. означаются на местности вехами; выбрав из этих точек две, расстояние между которыми может быть измерено непосредственно цепью (базис) и с которых открывается обширный кругозор, съёмщик устанавливает мензулу на одну из них и, визируя на все видимые другие точки, прочерчивает соответствующие направления; те же действия исполняются и на другой точке. Пересечения линий, прочерченных на те же окружающие точки, изобразят на мензульном планшете соответствующие точки местности в том масштабе, в каком нанесён был базис.
Переходя последовательно на другие точки, съёмщик получит изображение и всех прочих точек местности, составляющих геометрическую сеть. При съёмке подробностей употребляются один из следующих четырёх способов:
Засечки, т.е. дальнейшее развитие геометрической сети.
Промеры с вехи на веху и с точки на веху цепью, замечая все точки пересечения промеряемой линии с контурами местности.
Инструментальный обход в местах закрытых, например, в лесах и в ущельях гор.
Из одной точки стояния.
Последний способ наиболее употребителен и удобен тем, что произволом съёмки не сопряжено с порчей огородов и полей: съёмщик рассылает по контурам реечников и все окружающие точки получает на 6yмаге дальномерным способом. Попутно со съёмкой подробностей зарисовываем и рельеф местности .
Тахеометрическая съемка
Тахеометрическая съемка - топографическая съемка, выполняемая с помощью теодолита или тахеометра и дальномерной репки (вехи с призмой), в результате которой получают план местности с изображением ситуации и рельефа. Тахеометрическая съемка выполняется самостоятельно для создания планов или цифровых моделей небольших участков местности в крупных масштабах (1: 500 - 1:5000) либо в сочетании с другими видами работ, когда выполнение стереотопографической или мензульной съемок экономически нецелесообразно или технически затруднительно. Её результаты используют при ведении земельного или городского кадастра, для планировки населенных пунктов, проектирования отводов земель, мелиоративных мероприятий и т.д. Особенно выгодно ее применение для съемки узких полос местности при изысканиях трасс каналов, железных и автомобильных дорог, линий электропередач, трубопроводов и других протяженных линейных объектов. Слово «тахеометрия» в переводе с греческого означает «быстрое измерение». Быстрота измерений при тахеометрической съемке достигается тем, что положение снимаемой точки местности в плане и по высоте определяется одним наведением трубы прибора на рейку, установленную в этой точке. Тахеометрическая съемка выполняется обычно с помощью технических теодолитов или тахеометров. При использовании технических теодолитов сущность тахеометрической съемки сводится к определению пространственных полярных координат точек местности и последующему нанесению этих точек на план. При этом горизонтальный угол В между начальным направлением и направлением на снимаемую точку измеряется с помощью горизонтального круга, вертикальный угол v - вертикального круга теодолита, а расстояние до точки D - дальномером. Таким образом, плановое положение снимаемых точек определяется полярным способом (координатами в, d ), а превышения точек методом тригонометрического нивелирования.
Преимущества тахеометрической съемки по сравнению с другими видами топографических съемок заключаются в том, что она может выполняться при неблагоприятных погодных условиях, а камеральные работы могут выполняться другим исполнителем вслед за производством полевых измерений, что позволяет сократить сроки составления плана снимаемой местности. Кроме того, сам процесс съемки может быть автоматизирован путем использования электронных тахеометров, а составление плана или ЦММ - производить на базе ЭВМ и графопостроителей. Основным недостатком тахеометрической съемки является то, что составление плана местности выполняется в камеральных условиях на основании только результатов полевых измерений и зарисовок. При этом нельзя своевременно выявить допущенные промахи путем сличения плана с местностью .
При теодолитной съемке с каждой станции снимается горизонтальный угол до объекта, также нитяным дальномером одновременно устанавливается расстояние до объекта и также вертикальный угол до объекта.
Максимальное расстояние от тахеометра до рейки и между пикетами зависят от масштаба съемки и высоты сечения рельефа:
В полевых условиях кроме журнала тахеометрической съемки ведется абрис на отдельных листах для каждой станции.
Па абрисе указывается станция, а также предыдущая и последующая точка ходов.
Все пикеты, отмеченные точками с номерами должны быть одинаковы на абрисе и в журнале.
Стрелками, показывающими направление ската соединяют соседние пикеты, между которыми имеется равномерный уклон. При составлении плана по стрелкам судят о том, между какими пикетами можно интерполировать горизонтали.
Интерполирование - проведение горизонталей через точки на плане, имеющие одинаковую высоту.
Составление топографического плана по материалам тахеометрической съемки.
Для составления плана топографической съемки выполняют математическую обработку результатов полевых измерений, приведенных в журнале тахеометрической съемки. Для этого вычисляют место нуля и углы между станциями по сторонам тахеометрического хода по следующим формулам:
где КП и КЛ - отсчеты по лимбу теодолита при круге право и круге лево МО - место нуля.
Тахеометрическая съемка обычно выполняется при круге лево. Величину места нуля определяют перед выполнением съемки и при необходимости приводят к нулю.
В соответствующие графы журнала записывают расстояния D, горизонтальные проложения d и превышения h ", которые вычисляют с помощью тахеометрических таблиц или микрокалькуляторов по формулам:
где i -высота прибора;
v -высота наведения;
k -коэффициент нитяного дальномера;
1 -количество делений на рейке;
a -угол наклона.
Если углы наклона не превышают 2°, то измеренные линии принимают за горизонтальные проложения. Горизонтальные проложения вычисляют с округлением до 0.1 м, а превышения- с точностью до 0.01 м. Знаки превышения одинаковы со знаками углов наклона. Далее выполняют увязку высот тахеометрического хода.
После вычисления превышений на всех станциях их увязывают между станциями по тахеометрическому ходу. Для этого выписывают горизонтальные проложения между станциями, прямые и образные превышения.
При вычислении средних превышений между станциями ставят знак прямого превышения. Теоретическая сумма превышений равна разности высот станций III и I:
[h] Т =H III - H I (28)
Невязку сравнивают с допустимой, которую вычисляют по формуле:
, S -средняя длина линий (29)
Если невязка допустима, то ее распределяют на каждое превышение с обратным знаком, пропорционально длинам линий. Высота II станции равна:
HII=HI+hI-II (30)
Высоты станций записывают на соответствующие страницы журнала, а вычисляют высоты пикетов по формуле:
На листе чертежной бумаги размером A3 строят сетку координат. Для того откладывают от левого края 6 см, снизу 5 см, относительно этой точки разбивают координатную сетку и наносят точки по координатам. Масштаб 1:2000. Укладывают основание транспортира по линии ориентирования, по его окружности откладывают углы на реечные точки, отмечают маленький черточкой, около которой подписывают номер направления. По этим направлениям откладывают измерители в масштабе плана расстояния. С правой стороны строго горизонтально подписывают отметки д.о 0.1 м. пользуясь отметками станций и реечных точек, методом графической интерполяции проводят на плане горизонтали с сечением рельефа через 1 м. При интерполировании пользуются адресом.
План оформляют тушью в соответствии с условными знаками данного масштаба. Горизонтали вычерчивают коричневой тушью. Горизонтали с отметками, кратными пяти метрам, утолщают и подписывают.
Топографическая съёмка земельного участка является наиболее востребованным комплексом среди изыскательных геодезических работ. Как в прошлые времена, так и сейчас большим спросом пользуется исчерпывающая информация об объектах, расположенных на каждом участке местности. Сюда также входят данные о рельефе почвы, местоположении и расстояниях между предметами и объектами.
Общие сведения о топографических съёмках
Многих домовладельцев и арендаторов интересует вопрос: для чего нужна топографическая съёмках. В результате её проведения разрабатывается подробный топографический план. План - это отображение состояния определённого участка в меньшем размере - масштабе. Любая геодезическая компания предоставляет услуги по подготовке и изготовлению топографических планов конкретной местности на современном рынке земли.
Что такое топографическая карта? Этот документ содержит информацию об объектах, расположенных на обследуемом участке. Здесь же размещены условные знаки, обозначающие подведение подземных коммуникаций, высотные отметки, горизонтали и прочие необходимые данные.
Топографические документы подготавливаются как в электронном, так и в привычном бумажном виде.
Масштабы составления топографических карт
Токосъёма земельного участка проводится в различных масштабах. Выбор подходящего масштаба зависит от предстоящих работ по геодезии. Чтобы составить план объекта в точном подробном виде, необходимо выбирать более крупный масштаб, т. к. мелкое изображение менее информативно для заказчика.
Крупномасштабная токосъёма участка более высокоточная, она содержит больше объектов и контуров, даже кусты и подземные коммуникации. Работы, выполненные в более крупном масштабе, имеют более высокую стоимость, в сравнении с мелкой картой на идентичную площадь.
Для проведения инженерно-строительных работ наибольшей популярностью пользуется топографическая съёмка местности в масштабе 1:200 - 1:500. Данные размеры масштабов позволяют размещать на карте капитальные строения с указанием следующих подробностей:
- Дорожные сети.
- Столбы освещения.
- Выходы подземных инженерных коммуникаций.
- Ограды.
- Водные объекты.
- Зелёные насаждения.
- Прочие особенности ландшафта.
Как сделать топографическую съёмку конкретной территории? Каждая топографическая съёмка участка проводится с использованием специализированных приборов, обеспечивающих необходимую и достаточную точность в соответствии с заданным объёмом работ и целесообразностью трудовых затрат.
Зачем проводят топосъёмку земельного участка
Чтобы здание, построенное на определённом земельном участке, обладало официальным статусом, необходимо сделать топографическую съёмку Без данного мероприятия также невозможно снести уже возведённое строение, даже по решению суда.
Топографическая съёмка и составление топографического плана осуществляются в масштабе 1:500. Если исследуются крупные промышленные объекты, можно использовать масштаб 1:1 000, а также 1:2 000. Только после составления проекта, выдаётся разрешение на строительство объекта.
Топографические съёмочные работы пользуются популярностью при проведении следующих работ:
- Реконструкция коммуникаций на частных участках(документ нужен, например, для газовых служб).
- Благоустройство земельного участка. Сюда входит обустройство освещения, подвод тротуаров, проездов, посадка зелёных насаждений, оформление водных объектов, декоративных оград, выравнивание рельефа и пр. Составляется специальный подробный ландшафтный дополн. Этот документ нужен для работы ландшафтного дизайнера и прочих проектных организаций.
- Покупка или продажа муниципальной земли. Представители муниципальных или государственных органов требуют подробную схему расположения земельного участка. Будущие обладатели могут столкнуться с проблемами при последующих строительных работах на приобретённом участке (процесс может быть нарушен прохождением различных инженерно-строительных коммуникаций по данной территории).
- Инвентаризация коммуникационных сетей. При составлении данной топосами требуется обозначить не только коммуникацию, но и её высоту, а также объекты, прилегающие к ней с заданными расстояниями от оси.
- Получение порубочного билета. Для данного документа составляется специальная топографическая съёмка с указанием всех наземных объектов: зданий, дорог, деревьев, кустарников. Земля на карте помечается деревьями, предназначенными к плановой вырубке либо обрезке.
- Создание генерального плана застройки. Этот документ базируется на топографических планах, разработанных в масштабе 1:500. С их помощью составляется полное представление об общей территории.
- Вычисление объёмов земляных работ. Геодезическая съёмка помогает составить проект и посчитать объем предстоящих работ. Геодезия также применяется для расчётов по земляным работам, проделанным ранее. При этом используются высотные отметки, размещённые на топографическом плане.
Согласование топографической съёмки не состоится без предоставления обязательных изыскательских документов. По непроверенным данным, срок действия топографической съёмки в среднем равняется двум годам.
Если сделать топографическую съёмку земельного участка на должном уровне, можно получить исчерпывающую информацию о состоянии местности, где будет расположен новый строительный объект. На основании полученных данных составляется подробный грамотный проект, учитывающий реальное расположение предметов и особенностей рельефов почвы.
Прокладывание коммуникаций, строительство и сдача строения в эксплуатацию будут произведены без дополнительных осложнений.
Виды топографических съёмок
Топографическая съёмка это работа, выполняемая с целью получить план или карту местности. Если нужен план с простым изображением ситуации, осуществляется горизонтальная съёмка (контурная, плановая).
Для проведения топографической съёмки используются различные приборы и специальные приспособления. При этом производятся измерения, позволяющие определить высоты точек поверхности земли - нивелирование.
В зависимости от используемого оборудования и способов ведения работ, топографические съёмки подразделяются на следующие категории:
- теодолитная съёмка;
- тахеометрическая;
- мензульная;
- наземная стереофотосъёмка;
- аэрокосмическая фотосъёмка
Теодолитная съёмка, что это такое
При этих работах используется специальный угломерный прибор - теодолит в комплекте со стальной мерной лентой. Данный метод даёт возможность замерять расстояния и горизонтальные углы. Сделанный готовый документ представляет собой ситуационное изображение местности в виде плана, где нанесены контуры всех предметов, расположенных на конкретной местности.
Тахеометрическая съёмка
Здесь необходимо приспособление под названием тахеометр. В съёмочный процесс входит измерение вертикальных, горизонтальных углов, расстояний до точек. По итогам камеральных измерений изготавливается топографическая карта местности. Инженерная практика наиболее часто и широко использует данный вид съёмки
Мензульная съёмка
При съёмке этим способом применяется оборудование под названием - мензула. Сюда входят следующие составляющие: кипрегель, дальномер, вертикальный крут, горизонтальный столик. План местности изготавливается непосредственно в полевых условиях.
Основное преимущество данного метода: возможность своевременно контролировать полученные измерения путём сопоставления плана и реального изображения.
Наземная стереофотосъёмка
Фототеодолит - это приспособление, сочетающее фотокамеру с теодолитом. Местность снимается с базиса (двух точек линии), фотоснимки обрабатываются при помощи специального оборудования (фотограмметрических приборов).
В результате получается качественный топографический план местности. Такой метод очень популярен для геологических, а также дорожных изысканий в горных районах, карьерах, оврагах и т. п.
Аэрокосмическая фотосъёмка
Это наиболее прогрессивные, максимально автоматизированные работы. Для их выполнения применяются аэрофотоаппараты, которые монтируются на летательные аппараты. При проведении такой съёмки доступны сложные геодезические измерения.
Здесь применяется планово-высотная привязка снимков к точкам на местности (опорные точки). За короткий период времени получаются точные топографические карты и планы больших территорий.
В перспективе планируется широкое использование спутниковых систем позиционирования, которые эффективно решают задачи земельных и городских кадастров.
Назовите необходимые приборы, инструменты для съемки плана местности. Как ориентируется планшет? Как проводить направление от точки? Как определяется и обозначается расстояние?
План земной поверхности составляют на основании фотоснимков, сделанных с самолета (рис.24). Кроме того, план небольшого участка можно снять с помощью измерений, находясь на поверхности Земли.
Рис. 24. Съемка плана земной поверхности с самолета.
1. Подготовительные работы. Чтобы заниматься съемкой плана местности, достаточно инструментов, которыми вы пользовались в начальных классах. На лист фанеры размером 40x30 см наклеивают плотную белую бумагу. В верхнем углу слева прикрепляется сургучом компас так, чтобы буква «С» находилась в верхней части (рис. 25). На том же краю бумаги устанавливают указатель направления север- юг, а внизу чертят линейный масштаб. Его подписывают в соответствии с принятым масштабом.
Рис. 25. Планшет и визирная линейка.
При съемке любой точки земной поверхности планшет сначала ориентируют по компасу. Для этого нужно магнитную стрелку повернуть так, чтобы ее направление соответствовало направлению указателя на бумаге. Теперь планшет готов для съемочных работ. Для съемки плана земной поверхности в зависимости от размеров местности используют различные способы. Остановимся на простейших из них.
2. Полярная. Способ применяется для съемки плана небольшого участка. Эти съемки проводят с одной точки земной поверхности, называемой полюсом. Поэтому такую съемку называют полярной. Например, на рисунке 26 показано, что необходимо произвести съемку небольшого участка местности. Полюс съемки выбирают с середины участка, откуда он весь хорошо виден. Ученик (наблюдатель) после ориентирования планшета на чертеже отмечает точку своего нахождения (точка А). Затем проводит линии до дерева (1), а также до точек (2, 3, 4, 5), показывающих изгибы реки. Измеряет расстояние до объектов визирования. Пользуясь выбранным масштабом, откладывает расстояние на планшете. Отдельное дерево, кустарник, реку и луг обозначает условными знаками.
Рис. 26. Полярный способ.
3. Способ перпендикуляров. С помощью этого способа удобно вносить в план объекты, близко расположенные к дороге: лес, реку, дом лесника и т. д.
Рис. 27. Съемка плана местности способом перпендикуляров.
На рисунке 27 показан порядок внесения в план части реки и ее левого берега. Масштаб 1:1000 (1см-10 м). В точке № 1 на планшете, ориентируя по компасу, на бумаге чертим направление. От этой точки налево, в сторону леса, проводим перпендикулярные линии. Например, измеренная длина равна 20 м. В направлении линии в соответствии с масштабом отложим отрезок в 2 см. Далее направо в направлении реки проводим перпендикуляр и на нем откладываем расстояние 22 м, которое соответствует отрезку 2,2 см. По окончании работ в точке № 1, измеряем расстояние на главном направлении до точки № 2. Чтобы найти точку № 2, надо отложить расстояние 40 м по масштабу (4 см). От этой точки направо и налево начертим перпендикулярные линии и обозначим дом лесника, край леса и изгиб реки. Попутно внесем обозначения болота и луга.
Таким образом проводятся работы и в точках № 3, № 4. С помощью данного способа удобно снимать очертания лесов, рощ, рек и др.
4. Способ обхода (маршрутная съемка). Для съемки плана большой территории необходимо полностью обойти местность. Для этого выбирается маршрут вдоль дороги, реки, берега, оврага, окраины леса и др. (рис. 28). В таком случае съемка плана местности проводится смешанным способом.
Рис. 28. Съемка местности способом обхода.
Работа выполняется в следующем порядке:
1) в каждой точке планшет ориентируют по компасу и относительно ориентиров местности;
2) после нанесения на план ближайших предметов определяют направление к следующей точке и вычерчивают к ней линию;
3) измеряют расстояние от одной точки до второй и отмечают его соответственно взятому масштабу;
4) предметы, расположенные вдоль дороги, снимают способом перпендикуляров или полярным способом.
5. Итоговые работы. После окончания полевых работ снятый план дома обрабатывается. Поставленные точки, проведенные между ними линии и дополнительные линии стирают. Проставляются необходимые условные знаки объектов местности и поясняющие надписи.
1. Как проводятся подготовительные работы для съемки плана местности?
2. Как ориентируют планшет?
3. Какими способами проводят съемку местности?
4. Составьте план школьного двора способом полярной съемки.
5. Используя метод перпендикуляров, начертите план дороги или части реки.
6*. Во время экскурсии составьте план способом обхода этой местности.
Топографическая съемка земельного участка производится для составления карты. На ней отображаются все объекты, контуры, рельеф территории. План топографической съемки может использоваться для формирования разных документов. К ним, например, относят схемы подземных коммуникаций, маршрутов общественного транспорта и пр. Рассмотрим далее, как осуществляется .
Способы хранения и предоставления информации
Выделяют цифровой и аналоговый режим. В чем их отличия? В последнем случае сведения о территории хранятся и предоставляются пользователю на бумажных носителях. Цифровой режим считается более современным. Он удобен и используется в информационных системах. В этом случае сведения хранятся в закодированном виде на дисках и прочих цифровых носителях.
Топографическая съемка участка: методы
В зависимости от технологии сбора информации выделяют наземный, аэрофотографический и комбинированный способы. Наземная производится непосредственно с поверхности. Она разделяется на несколько подвидов в зависимости от используемого оборудования, приборов, технологий. Топографическая съемка может быть:
- Мензульной.
- Тахеометрической.
- Горизонтальной.
- Вертикальной.
- Фототеодолитной.
Аэрофотосъемка считается основным методом картографирования местности.
Мензульный метод
Такая отличается высоким качеством. Однако при выполнении процедуры большое значение будут иметь погодные условия. Такой вид съемки предполагает большой объем работы. В этой связи производительность труда достаточно низкая. Сегодня этот метод почти не применяется на практике.
Тахеометрический способ
Топографическая съемка этим методом отличается высокой производительностью. В первую очередь это связано с тем, что осуществление процедуры меньше зависит от погоды. На местности специалисты только собирают измерительные данные. Непосредственно карта составляется в камеральных условиях. Кроме этого, использование новейших электронных тахеометров дает возможность автоматизировать множество операций - от сбора сведений до дальнейшей математической их обработки.
Горизонтальный и вертикальный методы
Тот или иной способ выбирается в зависимости от целей процедуры. Горизонтальная не предполагает отображения на карте рельефа территории. При вертикальном способе, наоборот, он присутствует. Однако при этом почти не отображается плановая ситуация. Этот метод используется для картографирования котлована для будущего строения, дна траншеи, в которой будут проходить впоследствии канализационные трубы и пр.
Фототеодолитный способ
Он предполагает съемку местности специальным оборудованием с двух точек базиса. Под ним понимают расстояние, измеренное с большой точностью, концы которого закрепляются на территории центрами. Полученные изображения позволяют выстроить в камеральных условиях стереоскопическую схему местности. По координатам участков установки оборудования, определенным по геодезическим измерениям, высоте середины объектива и прочим параметрам внешнего ориентирования оси можно получить карту. Такой метод используется на всхолмленных и в горных районах, когда составляют 1:1000-1:10000. Основным достоинством этого способа считается существенное сокращение объема полевых мероприятий в сравнении с прочими наземными методами картографирования.
Аэрофотография
Как выше было сказано, она считается основным способом государственного картографирования. Аэрофотосъемка выполняется, как правило, стереотопографическим методом. Заключается он в том, что территория снимается специальным оборудованием с самолета, вертолета и иного летательного аппарата. Фотографирование производится так, чтобы смежные снимки содержали изображения одного надела. Получаются так называемые стереоснимки. На специальных приборах производится обработка изображений и составление карты. Эти операции осуществляются в камеральных условиях.
Инструкция по топографической съемке
Конкретная технология выполнения картографирования будет зависеть от выбранного метода и вида, используемого оборудования, размера карты, которая будет составляться на основании полученных сведений, и прочих факторов. Если не вдаваться в подробности отдельных способов, можно сформулировать обобщенную схему выполнения топографической съемки. На начальном этапе формируется технический проект. В качестве отправной точки выступает техзадание на топографическую съемку. Оно выдается заказчиком процедуры. В задании в обязательном порядке указывается:
- Местоположение объекта.
- Площадь территории.
- Размер будущей карты.
- Сроки выполнения процедуры.
Задание может содержать и иные существенные условия и предписания. Например, заказчик может сформулировать требования к точности и полноте изображенных элементов на карте объекта. После этого исполнитель:
- Собирает данные о предыдущих процедурах.
- Выбирает способ съемки.
- Подсчитывает стоимость работ.
На следующих этапах специалист осуществляет:
- Формирование геодезической сети.
- Непосредственно съемку.
- Обработку полученных данных.
- Создание карты.
Сбор данных
На подготовительном этапе исполнителя главным образом интересует способ и время выполнения предыдущих процедур. Немаловажное значение имеет информация о масштабах созданных карт. Анализ материалов позволит решить вопрос о целесообразности и возможности применения ранее использованных методов.
Выбор способа
Исполнитель должен учитывать множество факторов. При выборе метода во внимание принимаются:
- Масштабы картографирования.
- Площадь объекта.
- Возможности оборудования и пр.
Если будет установлено, что можно использовать несколько методов, к примеру, тахеометрический и стереотопографический, то приоритет отдается наиболее экономичному из них. После этого составляется смета.
Опорная сеть
В общем смысле она представляет собой комплекс местной и государственной, высотной и плановой сетей. Как правило, перед топографической съемкой ее создание не требуется. Может потребоваться сгущение (реконструкция) существующей сети. Если она была создана необходимой густоты и плотности, и сохранилась в таком виде к дате проведения процедуры, то никакие манипуляции не осуществляются. В проекте указываются все технологические процессы, которые касаются опорной сети. Нормы плотности определяются исходя из выбранного метода съемки, и регулируются действующими инструкциями, прочими нормативными документами.
Упрощенный порядок
Технология формирования съемочных сетей в этом случае сводится к минимуму. Исполнителю необходимо подсчитать только приблизительное число пунктов. Выбор их расположения на территории производится непосредственно в полевых условиях. При упрощенном порядке геодезические знаки на точках съемки не строятся. Стоит отметить также, что выбор расположения пунктов, рекогносцировка, закрепление территории, полевые измерения осуществляются одним исполнителем.
Топосъемка и обработка данных
После построения сетей, получения каталогов высот и координат начинается комплекс полевых мероприятий. Он направлен на сбор метрических и прочих данных о территории. Конкретная технология будет зависеть от выбранного способа съемки, использованного оборудования и приборов. Обработка информации осуществляется в камеральных условиях. Она может занимать достаточно продолжительное время. Обработкой обычно занимаются специализированные бригады. В результате проведенных операций формируется первый экземпляр карты. Его называют составительским оригиналом. На нем изображается территория с выполнением всех требований, установленных нормативными актами и техзаданием.
Дополнительно
На завершающем этапе происходит преобразование картографических сведений из аналоговой формы в цифровую. Информация переносится на специальные носители. Цифровая форма позволяет быстро фиксировать и вносить в созданную модель изменения, произошедшие на местности. На специальных предприятиях осуществляется публикация картографической продукции.
Все измерительные работы, которые проводят на местности для определения положения точек, называют съемкой.
Совокупность измерений, выполняемых на земной поверхности для построения планов и карт, называют геодезической или топографической съемкой.
Топографическую съемку местности выполняют для получения топографического плана или карты участка местности; объекты местности, контуры и рельеф изображаются на плане или карте с помощью условных знаков.
Съёмка выполняется с точек, расположенных определённым образом на местности и положение которых заранее известно. В процессе съемок выполняют такие измерения, по которым можно определить проекции точек, линий и углов, а также высоту точек.
Принцип топографической съемки состоит в следующем. Обычный вид топографических карт и планов – листы бумаги, на которых в условных знаках изображен участок местности (графические документы). Если внимательно посмотреть на карту или план, отвлечься от цвета, заполняющих условных значков и конфигурации условных знаков, то можно заметить, что вся ситуация – это набор линий и точек. Но и любая линия – это совокупность точек; таким образом, можно сказать, что вся ситуация на плане или карте – это набор точек.
Съемка любого сооружения или угодья сводится к съемке его границ – прямых или кривых линий. Кривую линию можно с некоторым приближением заменить ломаной. Каждый отрезок ломаной линии является прямым, а прямая линия вполне однозначно определяется положением двух точек.
Таким образом, точка является элементарным объектом съемки; другими словами, съемка местности сводится к определению координат и отметок отдельных точек, характеризующих местоположение объектов местности и ее рельеф. При съемке геодезисты часто используют различные местные системы координат; планы и карты издаются в зональной прямоугольной системе координат Гаусса.
Различают аэрофотосъемку, наземную и комбинированную съемки.
Аэрофотосъемка обычно выполняется стереотопографическим методом, когда снимки местности получают с помощью фотоаппаратов, установленных на самолете, а обработку снимков и рисовку плана выполняют в камеральных условиях на стереоприборах.
Наземная съемка выполняется с поверхности земли.
Комбинированная съемка является комбинацией аэрофотосъемки и наземной съемки; плановая ситуация рисуется по аэроснимкам, а рельеф снимают на фотоплан в полевых условиях.
Аэрофотосъемка и комбинированная съемка являются основными методами создания карт и планов на большие территории.
Наземную съемку применяют при создании крупномасштабных планов небольших участков, когда применение аэрофотосъемки либо невозможно, либо экономически невыгодно.
При выполнении работ под строительство различных объектов обычно применяют наземные виды съемки: тахеометрическую и теодолитную, реже – мензульную. Наземная съемка местности включает создание съемочной сети, съемку подробностей, обработку результатов измерений с составлением плана местности.
В ХХ веке в связи с началом космических полетов в геодезии стали применять космическую съемку.
Вид съемки выбирают с учетом экономических затрат на ее выполнение, площади снимаемого участка, наличия геодезических приборов, подготовленности исполнителей и др.
В зависимости от методики съемки и применяемых приборов наземная съемка может быть следующих видов :
– тахеометрическая съёмка, в результате которой получают изображение рельефа и контуров предметов;
– мензульная съёмка, при выполнении которой топографический план (карта) строят непосредственно на местности. В этом заключается преимущество этой съёмки, так как имеется возможность уже в процессе съёмки сравнивать полученное изображение на плане (карте) с оригиналом;
– горизонтальная или теодолитная съёмка; при горизонтальной съемке получают план участка местности, на котором нет изображения рельефа, т.е. находят ТОЛЬКО взаимное расположение точек в плане;
– вертикальная съёмка – при этом получают план с изображением рельефа практически без плановой ситуации; определяют высоты точек местности, которые используются для построения рельефа. Этот вид геодезических работ иначе называют нивелированием. Различают тригонометрическое, геометрическое, барометрическое, гидростатическое и механическое нивелирование.
– сочетание горизонтальной и вертикальной съёмок составляют топографическую съёмку, в результате которой изображаются рельеф и местные предметы.
– фототеодолитная съемка – при этом снимки местности получают с помощью фототеодолита, а их обработку и рисовку плана выполняют на стереоприборах. Снимки являются основой для построения топографического плана;
– теодолитная съёмка, в результате которой получают контурный или ситуационный план. При теодолитной съёмке измеряют горизонтальные углы, углы наклона и расстояния.
– глазомерная съёмка относится к упрощённым видам съёмок и выполняется в поле при помощи визирной линейки и компаса.
Съёмочные работы сопровождаются появлением погрешностей, которые накапливаются по мере удаления съёмки от начальных точек. Появление погрешностей может привести к искажению изображаемой на карте местности.
В процессе съёмочных работ необходим своевременный контроль измерений и вычислений.