Лекція 1.3.2. Топографічне знімання

1. Види топографічного знімання.

2. Способи теодолітного (горизонтального) знімання.

3. Тахеометрична зйомка.

4. Побудова топографічного плану.

Види топографічного знімання

Топографічним зніманням називають сукупність геодезичних вимірювань, які виконують з метою побудови карт і планів місцевості.. Залежно від методів і приладів, які застосовують, розрізняють такі види знімання:

1. теодолітне (горизонтальне) знімання,

2. тахеометричне знімання,

3. мензульне знімання,

4. фототеодолітне знімання,

5. аерофотознімання,

6. космічне знімання.

Процес теодолітного (горизонтального) і тахеометричного знімання місцевості можна розділити на такі етапи.

1. Підготовчий етап. Вивчають існуючі плани та карти для певної території. Закріплюють точки планово-висотної знімальної основи. Складають схеми ходів і їх прив'язки до пунктів геодезичної мережі.

2. Польові роботи. Виконують необхідні вимірювання на місцевості з обов'язковим контролем.

3. Камеральні роботи. Виконують зрівнювання результатів польових вимірювань. Обчислюють шукані величини. Креслять план місцевості в заданому масштабі.

Способи теодолітного (горизонтального) знімання місцевості Теодолітне знімання виконується відносно точок і ліній планово-висотної зйомочної основи наступними способами.

Спосіб перпендикулярів. Застосовують при зніманні предметів і контурів місцевості, розташованих вздовж та поблизу ліній теодолітного ходу. Положення точок визначається абсцисою X і ординатою У (рис. 40 а), які вимірюють рулеткою з точністю 0.01 м до твердих контурів і 0.1 м - до нетвердих контурів (контур лісу, болота, берег річки і т. п.).

1. Полярний спосіб. Застосовують на відкритій місцевості. Положення точок визначається кутом в і полярною відстанню а (рис. 40 б). Кут вимірюють теодолітом при одному положенні вертикального круга, відстань вимірюють рулеткою.

2. Спосіб кутових засічок. Застосовують при зніманні віддалених і важкодоступних об'єктів. Для визначення положення точки з двох станцій вимірюють два кути в між лінією теодолітного ходу і направленням на дану точку (рис. 40 в).

3. Спосіб лінійних засічок. Застосовують при зніманні об'єктів з чіткими контурами, коли відстань до точок не перевищує довжини приладу для вимірювання. Для визначення положення точки а (рис. 40 г) рулеткою вимірюють відстані йі„ а2, а3, а4, й5.

4. Спосіб створів. Застосовують при зніманні забудованих територій. Суть даного способу полягає у визначенні за допомогою теодоліта і мірної стрічки положення контурів об'єктів, які знаходяться в створі двох точок теодолітного ходу (рис. 40 д).

5. Спосіб обходу. Застосовують при зніманні недоступних об'єктів, значних за розмірами територій: лісів, боліт і т.д. (рис. 40 е).

Тахеометричне знімання

Тахеометрія - в перекладі з грецької означає швидкі вимірювання. Тахеометричне знімання застосовують при складанні планів невеликих територій із зображенням предметів, контурів і форм рельєфу місцевості в масштабах 1:500 - 1:5000.

При тахеометричному зніманні визначають планове і висотне положення точок місцевості відносно пунктів зйомочної основи. Планове положення визначають полярним способом, а висотне - тригонометричним нівелюванням

(рис. 41).

При цьому послідовність роботи на станції наступна.

1. Теодоліт   встановлюють   над   точкою   знімальної   основи (станцією), приводять його в робоче положення, тобто центрують і горизонтують.

2. Нуль   лімба   горизонтального   круга   орієнтують   (встановлюють) на початковий напрямок, тобто на суміжну точку знімальної основи.

3. Рулеткою вимірюють з точністю 0.01 м висоту приладу і.

4. На схематичному кресленні (абрисі) позначають знімальні пікети, відстань між якими для М 1:500 не має перевищувати 15 м.

5. На нівелірній рейці позначають висоту приладу і.

6. Рейку встановлюють на пікет і наводять перехрестя сітки ниток на відмічену на рейці висоту приладу і.

7. При положенні вертикального круга зліва визначають віддалемірну відстань Ь і беруть відлік за горизонтальним і вертикальним кругом теодоліта.

8. Результати вимірювань заносять до журналу тахеометричного знімання

(табл. 7)

Математичну обробку результатів тахеометричного знімання виконують у такій послідовності.

1. Обчислюють кути нахилу v за формулою

v = UВК -МО, (59)

де UBK - відлік за вертикальним кругом теодоліта; МО - місце нуля.

2. Обчислюють горизонтальне прокладення d за формулою

d = L ■ cos2 v, (60)

де L - віддалемірна відстань; v - кут нахилу.

3. Обчислюють перевищення знімальних пікетів над станцією hi за формулою

h = d ■ tgv + i - v, (61)

де d - горизонтальне прокладення; v - кут нахилу; i - висота приладу;

v - висота наведення променя візування.

4. Обчислюють висоти пікетів Hi за формулою

H, = H ст + h, (62)

де Нст - висота станції;

hi - перевищення знімального пікету над станцією. Результати   обчислень   заносять   до   відповідних   колонок журналу тахеометричного знімання.

Таблиця 7 - Журнал тахеометричного знімання

№ знімального пікету

Відстань за віддалеміром L, м

Відлік за ГК

в, о '

К м -

& о

з,

В

Кут нахилу

Горизонтальна відстань d, м

Перевищення h, м

Висота знімального пікету Н, м

Примітка

Ст.1            i=1.50 м              МО=360°07'       Н = 49.15 м    КЛ= 13°02'

КП= 347° 11'

Ст.2

 

0°00'

 

 

 

 

 

 

1

56,0

32°10'

355°35'

-4°32'

55,65

-4,41

44,74

v = i

2

40,4

50°35'

355°56'

-4°11'

40,19

-3,94

45,21

v =2.5

3

28,2

87°40'

352°50'

-7°17'

27,75

-2,55

46,60

v =0.5

4

20,5

42°10'

354°05'

-6°02'

20,27

-2,14

47,01

v = i

5

54,3

10°30'

356°36'

-3°31'

54,1

-3,32

45,83

v = i

6

46,0

356°30'

356°37'

-3°30'

45,83

-2,80

46,35

v = i

7

22,0

1°20'

355°42'

-4°25'

21,87

-1,69

47,46

v = i

Побудова топографічного плану

Побудова топографічних планів має таку послідовність.

1. Побудова координатної сітки. Координатну сітку креслять на аркуші креслярського паперу за допомогою лінійки Дробишева (рис 42). 2.

 

 

 

] [

1

1

]

-J

 

п         В=1П ^

В=7П ^

 

 

 

Я=7П 71 ги ^1

Рис. 42 - Лінійка Дробишева.

Спочатку на папері (рис 43 а) проводять лінію, на якій за скошеними краями лінійки позначають рисками точки А і В за R=50 см.

Потім приблизно перпендикулярно від точки А з радіусом R=50 см проводять штрих біля точки С.

Лінійкою з точки В радіусом R=70.71 см роблять засічку по штриху і отримують точку С. Кут САВ = 90°, а відповідні відстані - Lab = 50 см, а Lac = 50 см. Так само з точок В і А визначають положення точки D. Отримують чотирикутник АВСD.

Послідовно за допомогою лінійки Дробишева за скошеними краями віконець роблять штрихи через кожні 10 см. З' єднавши їх протилежні позначки, отримують сітку прямокутних координат (рис. 43 б).

3. Нанесення точок теодолітного ходу за прямокутними координатами. Спочатку визначають квадрат, в якому повинна знаходитись дана точка. Наприклад, необхідно нанести на план точку 1 з координатами: Х] = 488.18 м, У] = 615.77 м (рис. 44). Ця точка розміститься в квадраті зі сторонами: нижня ХН = 450 м; верхня ХВ = 500 м; ліва УЛ = 600 м; права УП= 650 м.

З двох боків цього квадрата за допомогою циркуля-вимірника відкладають уверх залишок абсциси точки ] над абсцисою нижньої сторони квадрата:

Х] -ХН = 38.18 ~ 38.2 м

Отримані точки з'єднують за допомогою лінійки тонкою лінією. Потім уздовж цієї лінії вправо відкладають залишок ординати точки ] над ординатою лівої сторони квадрата:

У]- УЛ = 15.77 ~ 15.8 м

Таким чином визначають положення точки 1 на плані. її позначають наколом голки циркуля-вимірника і обводять колом діаметром 1.5 мм.

4. Нанесення ситуації. Нанесення точок тахеометричного знімання виконують за допомогою лінійки і геодезичного транспортира. Центр транспортира сполучають зі станцією знімання. Нульову поділку орієнтують на вихідний напрямок. Відраховують виміряний при зніманні горизонтальний кут між вихідною лінією і напрямком на точку тахеометричного знімання (рис. 45) і вздовж отриманого напрямку в масштабі плану відкладають горизонтальне прокладення й за допомогою лінійки. Таким чином отримують положення шуканої точки. Підписують її номер і відмітку.

При нанесенні ситуації, знятої способом перпендикулярів, від лінії знімальної основи відкладають відстані X та У до кожної точки у масштабі плану. Перпендикуляри будують прямокутними трикутниками.

За способом кутових засічок на плані транспортиром будують виміряні кути від лінії знімальної основи і на перетині отриманих напрямків знаходять положення шуканої точки.

За способом лінійних засічок циркулем роблять засічку довжинами виміряних ліній у масштабі плану і на перетині отримують шукану точку.

За способом створів у масштабі плану відкладають за створом лінії виміряні відрізки.

5. Побудова горизонталей. Визначають (інтерполюють) значення позначок горизонталей відповідно до позначок точок тахеометричного знімання і висоти перерізу рельєфу. Інтерполяцію виконують за допомогою палетки (прозорої плівки, на якій нанесені горизонтальні паралельні лінії). Лінії палетки підписують згідно з відмітками горизонталей.

Накладають палетку на точки плану і розвертають так, щоб вони знаходились на відповідних відмітках (рис. 46 а). На перетині лінії, якоюз'єднані точки з підписаними лініями палетки, отримують відмітки горизонталей. Таким чином визначають положення горизонталей між усіма суміжними точками. Точки з однаковими відмітками з' єднують плавними кривими лініями - горизонталями (рис. 46 б).

6. Оформлення плану тушшю. Під час нанесення точок на план згідно з абрисами, накреслюють предмети й контури місцевості та заповнюють їх умовними позначеннями. Відповідно роблять позарамкове оформлення.